Отчет по лабораторной работе 4 Исследование электроннодырочного перехода
Скачать 4.46 Mb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Башкирский государственный университет Физико-технический институт Лаборатория «Физические основы электроники» ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4 «Исследование электронно-дырочного перехода» Составила: студентка 2 курса ИТСС1 Салимьянова Г.Г. Проверил: доц., к.ф.–м.н. Гарифуллин Н.М. Уфа 2012 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 Тема: Исследование электронно-дырочного перехода Цель работы: Изучение свойств электронно-дырочных переходов, исследование вольтамперных характеристик полупроводниковых диодов на основе германия и кремния и их выпрямительных свойств. Определение параметров электронно-дырочных переходов. Диоды: Д226Б, Д7Ж.
Табл. 1. Паспортные данные диодов Рис. 1. Схема для снятия ВАХ полупроводникового диода при прямом включении I=f(V) для Д226Б при V>0:
Табл. 2. Результаты измерений ВАХ полупроводникового диода Д226Б при прямом включении Рис. 2. ВАХ полупроводникового диода Д226Б при прямом включении Дифференциального сопротивления определяется выражением , откуда, , Uпор≥0,65 В. I=f(V) для Д7Ж при V>0:
Табл. 3. Результаты измерений ВАХ полупроводникового диода Д7Ж при прямом включении Рис. 3. ВАХ полупроводникового диода Д7Ж при прямом включении Дифференциального сопротивления определяется выражением , откуда, , Uпор≥0,26 В. 2. Рис. 4. Схема для снятия ВАХ полупроводникового диода при обратном включении I=f(V) для Д226Б при V<0:
Табл.4. Результаты измерений ВАХ полупроводникового диода Д226Б при обратном включении Диод Д226Б при обратном включении не пропускает ток. I=f(V) для Д7Ж при V<0:
Табл. 5. Результаты измерений ВАХ полупроводникового диода Д7Ж при обратном включении Рис. 5. ВАХ полупроводникового диода Д7Ж при обратном включении Дифференциального сопротивления определяется выражением , откуда, Рис.6. Схема однополупериодного выпрямителя Осциллограммы: Вывод. В этой лабораторной работе (№4), я изучила свойства электронно-дырочных переходов, исследовала вольтамперные характеристики и выпрямительные свойства двух диодов: Д226Б, Д7Ж и сфотографировал осциллограммы подводимые на диоде на нагрузке. Сняла ВАХ-ки диодов при прямом включении для этого собрала схему, указанную на рис.1, результаты измерений внесла в таблицу. Используя полученные данные, построила графики. На основе полученных данных по графику определила значения малого приращения тока ΔI и соответствующего ему напряжения ΔU, по формуле нашла значения дифференциального сопротивления для диодов: для диода Д226Б: для диода Д7Ж:. 2. Сняла ВАХ-ки при обратном включении, для этого собрала схему, которая указана на рис.4, результаты измерений внесла в таблицу. Используя полученные данные, построила график. дифференциальное сопротивление для одного диода: при исследовании диода Д226Б выяснилось что он не пропускает ток в обратном направлении. для диода Д7Ж: При прямом напряжении дифференциальное сопротивление мало и убывает с ростом напряжения, при обратном напряжении дифференциальное сопротивление очень велико. При прямом включении (U>0) ток через p-n – переход растет по экспоненциальному закону с ростом напряжения. При обратном смещении (U<0) ток стремится к току насыщения, который очень мал. Таким образом, p-n – переход, как и переход металл-полупроводник, характеризуется односторонней проводимостью. Величина прямого напряжения, при которой начинает протекать значительный прямой ток, называется пороговым Uпор. По графикам я определила пороговое напряжение диодов: для диода Д226Б: Uпор≥0,65 В (кремниевый диод); для диода Д7Ж: Uпор≥ 0,26 В (германиевый диод). Как видно из графиков пороговое напряжение кремниевого p-n – перехода больше, чем германиевого. Это обусловлено большей шириной запрещенной зоны кремния, чем германия. 3. Собрав схему однополупериодного выпрямителя, которая указана на рис.6, при различных значениях частоты, сняла осциллограммы: подводимого переменного напряжения U(t); напряжения на диоде UD(t); напряжения на нагрузке UR(t). Из полученных осциллограмм видно, что при низкой частоте ток через p-n – переход протекает только в течение положительных полупериодов. При очень высоких частотах, осциллограммы напряжения на нагрузке и на диоде видны с некоторыми выбросами. Это следствие того, что при высоких частотах заряд дырок, введенных в базу за положительный полупериод, выводится полностью в течение отрицательного полупериода, что подтверждает ухудшение выпрямительные свойства диода с ростом частоты. |