Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра «Радиотехника»
Лабораторная работа №1
«Исследование свойств полупроводникового диода»
Дата выполнения: 12.09.05г.
Лабораторная работа выполняется на компьютере (пакет «Work bench»)
Программа работы:
Схема лабораторной установки:
E, мВ |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
I1, А |
0 |
0,347 |
0,416 |
0,444 |
0,444 |
0,5 |
0,444 |
0,555 |
0,555 |
0,555 |
0,555 |
I2, А |
0 |
0,014 |
0,028 |
0,056 |
0,056 |
0,111 |
0,111 |
0,111 |
0,111 |
0,111 |
0,111 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2 |
0,444 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,666 |
0,111 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
0,222 |
До некоторых пор кривая вольт-амперной характеристики реального полупроводника приближается к кривой идеализированного p-n-перехода.
При определенном значении напряжения (E=1,2) ток через переход перестает расти, т.к. начинает ограничиваться не только сопротивлением перехода, но и сопротивлением толщи p- и n-областей полупроводника. Наступает ток насыщения.
Eобр, В |
0 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
I1обр |
0 |
-0,668 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
I2обр |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5,5 |
6 |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
8,5 |
9 |
9,5 |
10 |
20 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-0,67 |
-650,1 |
0 |
0 |
0 |
-46,36 |
-95,98 |
-145,6 |
-195,3 |
-245 |
-294,7 |
-344,4 |
При увеличении обратного напряжения до некоторого предела обратный ток p-n-перехода увеличивается незначительно, при некотором критическом значении обратного напряжения происходит электрический пробой перехода. В плоскостном диоде он возникает в основном в результате ударной ионизации нейтральных атомов быстрыми носителями заряда. В поле перехода неосновные носители приобретают энергию, достаточную для ионизации. Возникают дополнительные парные заряды, увеличивающие обратный ток через переход. Такой пробой называют лавинным. В точечном диоде лавинный пробой не происходит т.к. носители за время дрейфа не успевают преобрести необходимую энергию, но возможен туннельный пробой: под действием электрического поля большой напряженности энергетические зоны в полупроводнике претерпевают сильный наклон, запрещенная зона сужается, в результате чего возрастает вероятность туннельного перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости.
|
VД F, КГ |
VД1 |
VД2 |
1 |
0,5 2 |
1 2 |
10 |
0,5 2 |
0,1 2 |
100 |
5 2 |
0,01 2 |
1000 |
0,5 2 |
0,5 2 |
На малых частотах оба диода исправно выпрямляют ток, но при увеличении частоты плоскостной диод начинает пропускать искажения. Это объясняется накоплением неосновных зарядов вблизи p-n-перехода, которые при изменении напряжения на обратное усиливают обратный ток.
Этих носителей тем больше, чем больше площадь p-n-перехода, следовательно выпрямительные свойства точечного диода сохраняются и при более высоких частотах.
Варикап [англ. varicap, от vari (able) - переменный и cap (acity) - ёмкость] - конденсатор в виде полупроводникового диода, ёмкость которого нелинейно зависит от приложенного к нему электрического напряжения. Эта ёмкость представляет собой барьерную ёмкость электронно-дырочного перехода и изменяется от единиц до сотен пф (у отдельных варикапов практически в 3-4 раза) при изменении обратного
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.