Способ измерения квантовой эффективности фотоприемников

 

Изобретение относится к фотометрии, а более конкретно к технике измерения квантовой эффективности фотодиодов и фотогальванических элементов, и может быть использовано при аттестации фотоприемников. Цель изобретения - повышение точности измерений. Суть изобретения заключается в том, что при измерениях фототока, соответствующего поглощенному излучению, и фототока, соответствующего отраженному от измеряемого фотоприемника излучению, в последнем случае используют измерительную фотоячейку с единичной квантовой эффективностью. Такие измерения проводят для исследуемого и эталонного фотоприемников, после чего вычисляют квантовую эффективность *98N исследуемого фотоприемника по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

09) Oi): (51) 5 G 01 J 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1(21) 4364781/31-25 (22) 21;12.87 (46) 07.05.90. Бюл. Р 17 (71) Черновицкое отделение Института проблем материаловедения

AH УССР (72) В.А.Манассон, Г.П.Комиссаров, В.Б.Баранюк, Э.N.Øóñòåð и В.И.Квочка (53) 535 ° 24 (088.8) (56) Колтун М.N. Оптика и метрблогия солнечных элементов. — M,: Наука, 1985, гл.3.

Вавилов В.С. Процессы радиационной ионизации в кристаллах германия и кремния. УФН. Т.75, 1961, с.263. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КВАНТОВОЙ ЭФ ФЕКТИВНОСТИ ФОТОПРИЕМНИКОВ

:(57) Изобретение относится к фотометИзобретение относится к фотометрии, а более конкретно к технике измерения квантовой..эффективности к поглощенному излучению фотодиодов и фотогальванических элементов, и может быть использовано в научных исследованиях, связанных с разработкой и аттестацией фотоприемников.

Цель изобретения — повышение точности измерений квантовой эффективности фотоприемников.

На чертеже представлены исследуемый фотоприемник 1,эталонный фотопри.емник 2 с единичной квантовой эффективностью поглощенного излучения, поворотный столик З,эталонные фотопри2 рии, а более конкретно к технике измерения квантовой эффективности фотодиодов и фотогальванических элементов, и может быть использовано при аттестации фотоприемников. Цель изобретения — повышение точности измерЕний. Суть изобретения заключается г том, что при измерениях фототока, соответствующего поглощенному излучению, и фототока, соответствующего отраженному от измеряемого фотоприемника излучению, в последнем случае используют измерительную фотоячейку с единичной квантовой эффективностью. Такие измерения проводят для исследуемого и эталонного фотоприемников, после чего вычисляют квантовую эффективность исследуемого фотоприемника по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения. 1 табл., 1 ил. емники 4 и 5 с единичной квантовой эффективностью поглощенного излучения, образующие ячейку с единичной квантовой эффективностью падающего излучения.

Способ реализуется, например, с

)помощью представленного на чертеже устройства следующим образом.

Исследуемый фотоприемник 1 и эталонный фотоприемник 2 укрепляются на поворотном столике 3 с фиксированными углами поворота. Фототок измеряется через тот фотоприемник, на который в момент измерений падает монохроматический пучок излучения. Эталонные фотоприемники 4 и 5,образующие фото1562711 эффективностью поглощенного излучения не хуже 0,995 в видимом спектральном диапазоне.

Таким образом, предлагаемый метод не нуждается в проведении измерений абсолютных значений падающего потока излучения, коэффициента отражения от поверхности фотоприемника, что упрощает процесс измерений и приводит к повышению точности.

Пример. Производится измерение квантовой эффективности кремниевого фотодиода. Испытуемый фотоприемник 1 устанавливается на поворотном столике 3 и освещается монохроматическим излучением гелий-неонового лазера так, чтобы отраженный пучок попадал на фотоприемник 4. Производится измерение фототока фотоприемника

1 и фототока ячейки, образованной параллельно включенными фотоприемниками 4 и 5 I R„. Затем столик 3 поворачивают так, чтобы освещался фотоприемник 2. Измеряется фототок I эталонного фотоприемника 2 и фототок ячейки I < . Результаты заносятся в э таблицу,и рассчитывается квантовая

: эффективность фотоприемника 1 по ма-,, тематическому выражению, приведенному в формуле изобретения.!

Фототок, относительные единицы Квантовая

Тх эффективность, Х

К э

52,5 3,4 50,8 13,4

86,3 честве измерительной ячейки используют фотоэлектрическое устройство, обладающее единичной квантовой эффективностью к падающему излучению, а в качестве эталонного фотоприемника— фотоприемник, обладающий единичной квантовой эффективностью к поглоценному излучению, а квантовую эффективность ь к поглощенному излучению исследуемого фотоприемника определяют по формуле

Ix. L =

1 +Т,-IR э х электрическую ячейку, расположены .в пространстве таким образом, что входящий в ячейку пучок претерпевает многократное отражение от поверхностей фотоприемников 4 и 5, благодаря чему устраняются потери, связанные с отражением, и ячейка обладает единич1

1 ной квантовой эффективностью падаю; щего излучения. При измерениях фото.йока яяейки фотоприемники 4 и 5 вклю ены в измерительную цепь параллель" цо.

При первом фиксированном положении столика 3 производится измерение фототоков исследуемого фотоприемника

Ix è ячейки IR .После поворота столика к

Излучение падает на эталонный фотоприемник 2 и производится измерение фототоков этого фотоприемника I э и фотоэлектрической ячейки I. < . Затем по выражению, проведенному в формуле изобретения, определяется квантовая эффективность 1 исследуемого фотоприемника к поглощенному им излучению.

В качестве эталонного фотоприемника и фотоприемников 4 и 5 ячейки могут быть использованы фотоприемники на основе гетероструктуры Х „ 0 э:

:Б„-S 0 „-n S „,обладающей квантовой

Формулаизобретения

Способ измерения квантовой эффективности фотоприемников, заключающийся в том, что освещают исследуемый и эталонный фотоприемНики монохроматическим пучком излучения, измеряют фототоки этих фотоприемников, возбужденные освещающим пучком, отраженный от исследуемого фотоприемника пучок направляют в измерительную ячейку и измеряют ее фототок, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, при измерении фототока эталонного фотоприемника его устанавливают на место исследуемого, при помощи ячейки измеряют также фо-. тоток, возбуждаемый пучком, отраженным от эталонного фотоприемника, при этом. при измерениях фототоков, в кагде I„ — фототок исследуемого фотоприемника;

I — фототок эталонного фотоприемника;

1562711

Корректор В. Кабаций

Редактор,Г.Гербер

Тираж 427

Подписное

Заказ 1055

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-. 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101.

ER u — фототоки ячейки при измере3 нии пучка, отраженного от

Составитель В. Калечиц

Техред М. Ходанич исследуемого и эталонного фотоприемников соответственно.