Главная страница
Навигация по странице:

  • Обработка результатов эксперимента

  • Лабораторная работа p-n переход. Обработка результатов эксперимента


    Скачать 95.65 Kb.
    НазваниеОбработка результатов эксперимента
    АнкорЛабораторная работа p-n переход
    Дата11.01.2021
    Размер95.65 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛабораторная работа p-n переход.docx
    ТипЗакон
    #167265

    Цель работы: изучение законов протекания тока через p-n-переход; снятие вольтамперной характеристики германиевого и кремниевого диодов; определение высоты потенциального барьера и тока насыщения p-n-перехода; сравнение теоретических и экспериментальных результатов.
    Основные понятия


    1. Основным элементом полупроводниковых приборов является p-n-переход - тонкий слой на границе раздела двух полупроводников различного типа проводимости. Соединение происходит внутри единого кристалла, в разных областях которого создают распределение донорной (n-область) и акцепторной (p-область) примеси. В p-области основными носителями являются дырки, а в n-области - электроны. В отсутствие тока уровни Ферми в p- и n-областях совпадают, концентрации несоновных носителей на границах p-n-перехода имеют равновесные значения. Возникает диффузионный (основных носителей) и дрейфовый (несновыных носителей) ток. В состоянии равновесия диффузионный ток компенсируется дрейфовым током.

    Если к p-n-переходу приложено внешнее напряжение “-“ к n-области, “+” -к p-области, то происходит процесс перехода и рекомбинации электронов из n-области в p-область и наоборот. При напряжении U>0 края зон Ec и Ev в n-области поднимаются на величину eU относительно p-области, а при обратном включении края зон опускаются, возрастает величина потенциального барьера, так что основные носители не могут переходить через переход.

    2. Статическая вольтамперная характеристика p-n-перехода формируется в результате реализации описанных выше процессов.

    Обработка результатов эксперимента


    1. Занесем результаты эксперимента в таблицу:




    Ge

    Si

    Прямое

    Обратное

    Прямое

    Обратное

    U, В

    I, мA

    U, В

    I, мкA

    U, В

    I, мA

    U, В

    I, нA

    0.05

    1.00

    2.00

    1.20

    0.25

    0.00

    1.00

    0.20

    0.10

    3.00

    4.00

    2.20

    0.30

    4.00

    2.00

    0.20

    0.15

    12.00

    6.00

    3.25

    0.33

    8.00

    3.00

    0.20

    0.17

    20.00

    7.00

    3.60

    0.35

    15.00

    4.00

    0.20

    0.20

    32.00

    8.00

    4.00

    0.36

    20.00

    5.00

    0.20




    1. Построим вольтамперную характеристику германиевого диода:




    Определим ток насыщения is=3.62·10-6 A



    1. Вычислим дифференциальное сопротивление германиевого диода и ln(i/is+1):




    U, В

    ln(i/is+1)

    U, В

    Rg, Ом

    0.05

    5.63

    0.03

    50.00

    0.10

    6.72

    0.08

    25.00

    0.15

    8.40

    0.13

    5.56

    0.17

    8.62

    0.16

    2.50

    0.20

    9.09

    0.19

    2.50


    4. Построим линеаризованную ВАХ для германиевого диода и зависимость дифференциального сопротивления от напряжения:

    U, В

    ln(i/is+1)

    tg = 23.98 (1/В)

    tg = 1.071 (1/В)



    Rg

    U, В



    1. Построим вольтамперную характеристику кремниевого диода:




    Определим ток насыщения is = 0.2·10-9 A


    1. Вычислим дифференциальное сопротивление кремниевого диода и ln(i/is+1):






    U, В

    ln(i/is+1)

    U, В

    Rg, Ом

    0.25

    0.00

    0.15

    75.00

    0.30

    16.81

    0.31

    7.50













    0.33

    17.50

    0.34

    2.86

    0.35

    18.13

    0.36

    2.00

    0.36

    18.42







    7. Построим линеаризованную ВАХ для кремниевого диода и зависимость дифференциального сопротивления от напряжения:

    tg = 71.16 (1/В)

    tg = 15.646 (1/В)

    ln(i/is+1)

    U, В



    Rg

    U, В


    написать администратору сайта