Исследование полупроводниковых стабилитронов. Ознакомление с основными физическими процессами, протекающими в р-n-переходе в режиме пробоя

Министерство образования Республики Беларусь

Гомельский государственный технический университет им. П.О.Сухого

Кафедра: “Промышленная электроника”

Лабораторная работа №2

Исследование полупроводниковых стабилитронов

Выполнил студент гр. ПЭ-23

                                                                   Проверил преподаватель

Гомель 2004

Цель работы: ознакомление с основными физическими процессами, протекающими в р-n-переходе в режиме пробоя, ознакомление с типами пробоя полупроводниковых диодов, исследование ВАХ  и определение нормируемых параметров полупроводниковых низковольтного, двуханодного и прецизионного стабилитронов, исследование параметрического напряжения стабилизатора .

Теоретические сведения.

Стабилитроном называется полупроводниковый прибор, напряжение на котором слабо зависит от протекающего тока. Такая зависимость характерна для режима пробоя на обратной ветви полупроводникового диода. Поэтому основной особенностью стабилитрона является то, что он работает в режиме пробоя. Различают лавинный, туннельный, тепловой, поверхностный пробой.

Лавинный пробой - это лавинное размножение носителей заряда в р-n-переходе, вызванное ударной ионизацией атомов кристаллической решетки носителями заряда.

Напряжение, при котором начинается лавинное размножение носителей заряда, называется напряжением лавинного пробоя. Отношение числа электронно - дырочных пар, образованных  в результате ионизации, к числу вошедших в р-n-переход электронов называется коэффициентом умножения М. Пробой наступает, когда М стремится к бесконечности.

При протекании обратного тока через р-n-переход на нем выделяется мощность

Рвыд = Uобp*Iобр. Если количество выделенного тепла превысит количество тепла, отводимого от р-n-перехода, то температура перехода начнет повышаться, что приведет к увеличении концентрации носителей заряда и росту обратного тока. Это еще больше увеличит количество выделяемого тепла, а концентрация носителей увеличится еще больше и т.д. Такой процесс может привести к перегреву кристалла полупроводника - тепловому пробою.

Тепловой пробой обычно наступает вследствие нарушения условий эксплуатации полупроводникового прибора, после лавинного или туннельного пробоя, поэтому его называют вторичным пробоем.

Ход работы.

1. Соберем схему для снятия ВАХ стабилитронов (рис. №1).Проводим измерения трех типов стабилитронов.

рис 1.

Данные измерений заносим в таблицы:

Прямая ветвь ВАХ

Обратная ветвь ВАХ

Прямая ветвь ВАХ

Обратная ветвь ВАХ

Прямая ветвь ВАХ