Схема собирается соединительными проводами и включается только после проверки преподавателем. Включение терморегулятора производится нажатием кнопки «Сеть» на приборе. Индикатор температуры показывает температуру в градусах Кельвина. Установка температуры осуществляется регулятором температуры (ручка с риской). Индикатор нагрева показывает, что идет нагрев. При погасании индикатора нагреватель отключается. Для ускорения остывания элементов в стенде расположен вентилятор, который включается тумблером.
1. Собрать лабораторную установку для измерения прямой и обратной ветвей ВАХ диодов согласно схемам, указанным на рис 1.4а и 1.4б, используя лабораторный стенд СЗТТ02 и прилагаемый комплект соединительных проводов.
2. Снять вольтамперные характеристики диодов для прямого и обратного включений. При снятии прямой ветви изменять прямой ток от 0 до 10 мА (с шагом 1 мА), при снятии обратной ветви изменять обратное напряжение от 0 до 15 В с шагом 1 В; для светодиодов АОЛ 302 обратное напряжение не должно превышать 2 В. Построить графики всех ВАХ, прямые ветви ВАХ всех диодов представить на одном графике, обратные - на другом.
3. Определить
параметры вольтамперных характеристик 
и 
, для чего графически, либо аналитически
представить прямые ветви ВАХ всех диодов в координатах 
от
, аппроксимировать полученные зависимости
прямыми и определить и , как
описано в разделе 2.
4. Построить
зависимость от 
,
используя данные для различных материалов из п. 5.З. Оси координат
рекомендуется использовать такие же, как на рис.1.3. Сравнить полученную зависимость
с рис.1.3.
5. Построить
зависимость 
при 
= 5 мА
от , используя экспериментальные данные разных
диодов, и сравнить ее с данными таблицы.
6. Сравнить
значения обратных тонов при 
= 5 В диодов из
различных материалов с данными таблиц и рис. 1.3 и сделать заключение о
физической природе обратного тока диодов.
1. Объясните, почему зависимость тока от напряжения в диоде имеет экспоненциальный характер?
2. Какие факторы приводят к отличию ВАХ реального диода и ВАХ идеализированного р-п-перехода? Как каждый из этих факторов влияет на ВАХ?
3. Объяснить физическую природу токов насыщения и термогенерации в p-n переходе, их зависимость от обратного напряжения и параметров перехода.
4. Как ток насыщения зависит от ширины запрещенной зоны полупроводникового материала? Почему эта зависимость при логарифмическом масштабе по оси токов отражается прямой линией? Чем определяется ее угловой коэффициент?
5. Как ток термогенерации в p-n переходе зависит от ширины запрещенной зоны полупроводникового материала? Почему эта зависимость в логарифмическом масштабе по оси токов отражается прямой линией? Чем определяется ее угловой коэффициент?
6. Объясните связь прямого напряжения на диоде при заданном прямом токе с шириной запрещенной зоны полупроводникового материала.
7. Объясните методику измерения вольтамперных характеристик диодов. Чем обусловлено различие схем для снятия точек на прямой и обратной ветвях ВАХ?
8. Имеется
кремниевый p-n-переход: 
= 1021 м-3,
= 1020 м-3. Вычислить:
8.1.высоту
потенциального барьера 
, если внешнее напряжение 
= 0, собственная концентрация 
= 1.5·1010 см-3;
8.2.координаты
границ обедненной области с каждой стороны перехода, если внешнее напряжение = -10 В, 
=
1.062·10-14 Ф/см;
8.3.барьерную
емкость 
при внешнем напряжении = -10 В, если площадь поперечного сечения 
= 10-8 м2.
9. Вычислить, как
уменьшается барьерная емкость диода с резким переходом при увеличении модуля
внешнего напряжения на 1 В, если известно, что при = -5 В, = 20 пФ.
10.Имеется
германиевый диод: = 1018 см-3,
= 1014 см-3,
= 10-3 см2, 
= 40 см2·с-1, Т = 300
К, = 2·1013 см-3, 
= 10-3 см, где – толщина обедненной области. Вычислить:
10.1. равновесные концентрации носителей в p и n областях;
10.2.
высоту потенциального барьера ;
10.3.
обратный ток насыщения 
;
10.4. ток через переход и приложенное напряжение на границе режима с низким уровнем инжекции.
11.Рассчитать контактную разность потенциалов в кремниевом p-n переходе с концентрацией доноров в n–области 5.1015 см-3 и концентрацией акцепторов в p- области 2.1018 см-3.
12.Для кремниевого р-n перехода площадью (100x100) мкм2 с концентрацией акцепторов в p-области 2.1018 см-3 и концентрацией доноров в n-области 5.1015 см-3 рассчитать емкость при внешнем напряжении, равном нулю.
13.Рассчитать прямое напряжение при токе 1 мА на кремниевом p-n переходе с параметрами:
n- область: - концентрация доноров - 5.1015 см-3, диффузионная длина дырок - 0.3 мм; р- область: - концентрация акцепторов - 2.1016 см-3, диффузионная длина электронов - 0.1 мм; площадь перехода (20x20) мкм2.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.