лабораторные работы. Методические указания к лабораторной работе. Исследование полупроводниковых диодов. Методические указания к лабораторной работе г. Набережные Челны 2003 г
 Скачать 328.5 Kb.
|
СветодиодСветодиод – полупроводниковый прибор, при протекании прямого тока через который область катода начинает светиться. При протекании прямого тока I через p-n-переход число электронов, находящихся на внешней орбите атома уменьшается за счёт их перехода на внутренние орбиты. Это сопровождается выделением квантов электромагнитного излучения. При подборе соответствующего полупроводникового материала мы можем выделить излучение с определенной длиной волны. На практике есть светодиоды, излучающие в областях, начиная с ультрафиолетовой (<0,4 мкм) и кончая ближней инфракрасной (ИК) - с до 2 мкм. При получении излучения в полупроводниковых лазерах используют также данный эффект, но излучение лазера когерентно и монохроматично. Д  иод Шотки И  спользует контактные явления между полупроводником рис.13 рис.14 и металлом. Эффект Шотки возникает лишь в том случае, когда работа выхода электронов в вакуум из металла больше, чем работа выхода электрона из полупроводника (рис.13). При контакте полупроводника с металлом за счёт разности энергии выхода электронов из полупроводника диффундируют в область металла, тем самым создают p-n-переход (рис.14). За счёт отсутствия не основных носителей заряда (дырок) в металле переход из открытого в закрытое состояние практически без инерционен (время перехода 12 нс). Схема включения диода Шотки при ключевом режиме работы транзистора (рис.15):  рис.15 Порядок выполнения работы . Внимание! Сменные панели с номерами , расположенными в нижних углах , устанавливаются на коммутирующей плате1. Сменные панели с номерами в верхнем углу устанавливаются на коммутирующей плате 2. 1.Дов выполнения работы по снятию вольт-амперной характеристики /ВAX/ диодов необходимо: а) Д9,КД103 - германиевый и кремниевый диоды; б) соединительные провода; в) ГТ - генератор тока 0 ÷ 10 мА; г) ГНЗ - генератор напряжения 0 ÷ I00 В; д) АВМ1 - измеритель тока и напряжения /А,В/; е) АВМ - "-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"-"; ж) АВО - измеритель , μА , V , Ω. Схема 1 Схема 2  Установить сменную панель, произвести монтаж электро-схемы внешним соединительными проводниками для снятия ВАХ , прямой ветви /схема с левой стороны сменной панели/. ГТ "+", соединить с XI ГТ "-" , соединить с X2 АВМ1 "+" , соединить с X3 АВМ1 "-", соединить с X4 АВМ2 "+", соединить с X5 АВМ2 "-", соединить с X6 Ручки регулировки ГТ "Грубо", "точно" в –крайнее левое положение. Тумблер "АВМ-АВ0" в положение АВМ . Предел измерения тока "ABMI" - 0,5 мА . Тумблер "ABМ-МB" в положение "АВМ2". Предел измерения напряжения 0,5 В. После проверки преподавателем правильности монтажа схемы включения тумблер "Сеть". Увеличивая прямой ток через диод ручками ГТ "Грубо" , "Точно" от 0 до 10 мА замеряют напряжение m диоде. Данные для германиевого диода Д9 и кремниевого диода Д103 заносятся в таблицу 1. Ток измеряет "АВМ2",напряжения "АВМ2". Таблица 1.
Для снятия ВАХ обратной ветки диодов собирается схема на правой части сменной панели: АВО "-" соединяется с Х7 АВО "+" соединяется с ХВ АВМ2 "+" соединяется с Х9 АВМ2 "-" соединяется с Х10 ГН3 "+" соединяется с XII ГН3 "-" соединяется с XI2 6. Pучка регулировки ГНЗ 0 100 В в крайнее левое положение. Тумблер "АВО" на блоке питания в верхнем положении. Тумблер "АВМ1-АВО" в положение "АВО". Тумблер "АВМ2-МВ" в положение "АВМ2" предел 10 В. После проверки преподавателем правильности монтажа схемы включить тумблер "СЕТЬ". Увеличивая обратное напряжение на диоде замеряют ток через диод. Внимание! Чтобы не произошел необратимый пробой диода обратный ток не должен превышать I мА! Ток измеряется "АВО", напряжение "АВМ2 . Данные заносятся в таблицу 2. Таблица 2.
По данным таблиц 1,2 построить ВАХ германиевого и кремниевого диода. Контрольные вопросы 1. Способы получения p и n типов проводимости ? 2. Физические процессы , протекающие при образовании p-n перехода ? 3. Типы пробоев p-n перехода ? 4. Влияние внешних факторов на ВАХ диода ? 5. Математическая модель идеального и реального диода ? 6. Параметры , характеризующие свойства n/n диода ? 7. Классификация диодов ? 8. Образование емкости p-n перехода и влияние её на частотные свойства диода ? ЛИТЕРАТУРА Аналоговая и цифровая электроника : Учебник для вузов //Ю.Ф.Опадчий , О.П.Глудкин ,А.И.Гуров / Под ред.О.П.Глудкина .-М “Радио и связь”, 1996-768с. Пряшников В.А.Электроника: Курс лекций .-СПБ.:Корона-принт ,1998-400с. Тугов Н.М.,Глебов Б.А.,Чарыков Н.А.:Полупроводниковые приборы.-M.Энергоатомиздат, 1997.-2806c. Лачин В.И.,Савёлов Н.С. Электроника: Учебное пособие. 3-е изд.,перераб. И доп.-Ростов н/Д: изд-во “Феникс”,2002,-576с. Электроника:Справочная книга //Ю.А.Быстров, Я.М.Великсон, В.Д.Вогман и др./ под.ред.Ю.А.Быстрова.- CПБ.: Электроатомиздат, 1996.544с. |