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