Изучение вольтамперной характеристики p-n-перехода в пропускном и обратном направлениях

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения.

Кафедра: Физика.

Отчет по лабораторной работе №218.

P-n – переход.

Выполнил студент                             Проверил преподаватель

группы           ЭТ-001

Голиков Д.В                                     

Санкт-Петербург

2001

Содержание отчета

1. Цель работы
2. Программа работ
3. Перечень и характеристики измерительных приборов.
4. Принципиальная схема.
5. Расчетные формулы с расшифрованием всех применяемых обозначений.
6. Таблица наблюдений и вычислений.
7. График вольтамперных характеристик  диодов в пропускном направлении,

      график вольтамперных характеристик  диодов в обратном направлении.

1. Цель работы.

Экспериментальное изучение вольтамперной характеристики p-n- перехода в пропускном и обратном направлениях. По измеренным данным вычисляются сопротивление и коэффициент выпрямления p-n- перехода, отношение концентрации основных(примесных) и не основных(собственных) носителей заряда.      

2.  Программа работ.

1.  Подготовить к работе измерительный пульт.

2.  Вращая ручку потенциометра R₁ , снять зависимость Y(U) 10-15 раз.

3.  Перевести тумблер в положение “обратное”. Измерить зависимость Y(U), вращая потенциометр R₂ .

4.  Поменять диод и произвести повторные измерения.

5.  Построить график вольтамперных  характеристик диодов в пропускном направлении (данные таблиц №1 и №3). Определить  по графикам пороговое напряжение U₀ , при котором начинается резкое возрастание тока в пропускном направлении.

6.  Построить график  вольтамперных характеристик в обратном направлении (данные таблиц №2 и №4). Определить по графику значение Y₀ – тока насыщения в обратном направлении.

3.  Перечень и характеристики измерительных приборов.

Таблица №1.

N	Название прибора	Род тока	Система прибора	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления
1	амперметр	переменный	Маг-эл.	0.8%+1	0.02-2A	0.001V
2	вольтметр	переменный	Маг-эл.	0.5%+1	0-20V	0.01V
3	диод1
4	диод2

4.  Принципиальная схема.

 

5) Расчетные формулы с расшифровкой всех применяемых обозначений и примеры вычислений по каждому пункту работы.

R- сопротивление проводника

U – напряжение

Y- сила тока

- ток в пропускном направлении

- ток в обратном направлении

 - коэффициент выпрямления

- контактная разность потенциалов.

n – концентрация примесных носителей заряда.

n₀  - концентрация собственных носителей заряда.

6) Таблицы наблюдений и вычислений.

Таблица №1. Пропускное направление

№ диода	U	I	Ln I	R=, Ом	n/n0	Kв(U)
	В, 10-3	А,10-3
1	0.25	0.32	-1.14	0.375		0.04
	0.27	0.355	-1.04	0.761		0.35
	0.35	0.565	-0.571	0.62		0.048
	0.4	0.695	-0.364	0.576		0.06
	0.44	0.817	-0.2	0.539		0.067
	0.5	1.024	0.024	0.488		0.078
	0.55	1.193	0.18	0.46		0.088
	0.6	1.362	0.31	0.441		0.096
	0.65	1.551	0.44	0.419		0.11
	0.7	1.755	0.562	0.4		0.114
2	0.33	0.015	-4.2	22		0.15
	0.37	0.052	-2.957	7.12		0.52
	0.42	0.149	-1.9	2.82		1.49
	0.45	0.257	-1.36	1.751		1.285
	0.53	0.74	-0.3	0.716		3.7
	0.6	1.206	0.187	0.5		6.03
	0.65	1.667	0.511	0.389		8.335
	0.66	1.704	0.533	0.387		8.52
	0.68	1.865	0.623	0.365		9.325
	0.69	1.96	0.673	0.35		9.8

Таблица №2. Обратное направление.

№ диода	U	I	Ln I	R=, Ом	n/n0
	В,10-6	А,10-6
1	0.31	8.2	2.104	0.038
	0.4	10.1	2.313	0.0396
	0.45	10.9	2.389	0.0413
	0.51	11.7	2.46	0.0436
	0.55	12.2	2.501	0.0451
	0.65	13.1	2.573	0.0496
	0.7	13.6	2.61	0.0515
	0.8	14.2	2.653	0.0563
	0.87	14.7	2.69	0.0599
	0.98	15.3	2.728	0.0641
2	1.22	0.1	-2.303	12.2
	1.86	0.1	-2.303	18.6
	2.06	0.1	-2.303	20.6
	2.88	0.2	-1.609	14.4
	3.83	0.2	-1.609	19.15
	6.53	0.2	-1.609	32.65
	6.98	0.2	-1.609	34.9
	8.12	0.2	-1.609	40.6
	9.87	0.2	-1.609	49.35
	11.65	0.2	-1.609	58.25

7.1 График вольтамперных характеристик  диодов в пропускном направлении.

7.2 График вольтамперных характеристик  диодов в обратном направлении.