材料及び素子

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資料紹介

＜　光電半導体の特性測定(１)　＞
　１．目的
　　　光電池(太陽電池)、ホトダイオード、ホトトランジスタ及び光導電セルの静特性を測定して、その動作原理を理解すると共にその取り扱いを習熟する。
２．実験方法
（ⅰ）　　照度設定のための実験
暗箱の光源の真向かいに照度計のセンサ部をセットし、まず照度とランプ電圧VLの関係を求める。結果は片対数グラフに整理する。配線は指導書図7を参照する。
（ⅱ）　　光電池の照度対VOC、ISC特性の測定
照度計センサ部を隅にどけて、光電池(太陽電池)をセットする。測定用リード線を接続し、ランプ電圧を見ながら照度を変えて、VOCを測定する。照度は0～3000lx(上限)に選び、電圧測定は東亜電波の微小電流電圧計を用いる。続いて電圧計を電流計に変えてISCを測定する。指導書図8を参照する。
（ⅲ）　　ホトダイオード及びホトトランジスタの測定
サンプルを暗箱にセットし、指導書図9のように配線する。照度0,1000,2000,3000lxに設定し、印加電圧を変えながらV-I特性を測定する。印加電圧は10Vを上限とする。決して過大電圧を加えたり順方向電圧をかけてはならない。
（ⅳ）　　光導電セルのV-I特性
サンプルを暗箱にセットし、１．３と同様な配線をする。照度0,1000,2000,3000lxに設定し、印加電圧を変えながらV-I特性を測定する。印加電圧は2Vを上限とする。
　３．使用機器
　　　マイクロ電流計(YEW, NO, class1.0)、マルチ電流計(YEW, class0.5)、デジタルテスター(CUSTOM)、ランプ電圧の電圧計(YEW,class0.5)、ランプ電源(OLYMPUS, TGHM)、照度計(TOPCON, SPI-6A型)
　４．実験結果
（ⅰ）　　照度設定のための実験
　　　照度と電圧VLの関係の測定結果及び片対数グラフに整理したものを以下に示す。
表1.1　照度設定の実験結果
照度(lx) 0 10 30 60 100 300 600 1000 2000 3000 VL(V) 0 1.70 2.00 2.20 2.40 2.95 3.45 3.80 4.55 5.05
１
（ⅱ）　　光電池の照度対VOC、ISC特性の測定
　　　各照度における開放電圧VOC、短絡電流ISCの測定結果及びそれぞれの関係グラフを以下に示す。
表1.2　VOC、ISCの測定結果
照度(lx) 0 10 30 60 100 300 600 1000 2000 3000 Voc(V) 0 0.228 0.295 0.330 0.366 0.429 0.466 0.484 0.514 0.530 Isc(mA) 0 1.15 2.28 3.80 5.37 11.0 18.0 24.2 41.2 57.0
２
（ⅲ）　　ホトダイオード及びホトトランジスタの測定
　　　ホトダイオード及びホトトランジスタの各照度におけるV-I特性の測定結果とグラフを以下に示す。
表1.3　ホトダイオードの測定結果
V(V) 　 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I(μA) 0(lx) 0 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 　 1000(lx) 2.8 3.2 3.9 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8 9.9 10.8 11.9 13.0 　 2000(lx) 5.1 5.6 6.2 7.3 8.4 9.4 10.4 11.3 12.5 13.4 14.5 15.4 　 3000(lx) 7.