Первая лаба (%EE%F2%F7%E5%F2 %EB%E0%E1%E0 1)

Посмотреть архив целиком

М Э И (ТУ)

Кафедра: Электронные приборы








Лабораторная работа №1


Исследование свойств электронно-дырочного

перехода













Студент: Данилина А.Е.

Группа: ЭР-13-06

Преподаватель: Рыков А.Н.








Москва 2008



Цель работы: изучение закономерностей прохождения тока через электронно-дырочный p-n переход; изучение влияния температуры на величину тока, проходящего через p-n переход; определение электрофизических характеристик полупроводников.

Объект исследования: маломощный выпрямительный германиевый диод.

Схема установки: схема для измерения прямой и обратной ветвей вольт-амперных характеристик диода.


Схема установки

+








_

П1


Рис.4

Схемы для измерения прямой и обратной ветвей вольт-амперных характеристик диода показаны на рис. 4 и 5, а также приведены на съемной панели в приборном блоке. Измерительные приборы подключены таким образом, чтобы их неидеальность оказывала минимальное влияние на результаты измерений.



Задание к работе в лаборатории



  1. Снять прямую ветвь вольт-амперной характеристики p-n перехода при комнатной температуре.

Указание: прямой ток не должен превышать 1мА, прямое напряжение следует изменять с интервалом не более 0,04В.


U, В

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

I, мкА

0

20

40

80

140

220

320

440

560

720

900

Экспериментальная зависимость силы тока от напряжения












Прямая ветвь ВАХ p-n перехода при комнатной температуре























  1. Снять обратные ветви вольт-амперных характеристик p-n перехода при пяти значениях температуры в пределах от комнатной до 45-55°С,

Указание: обратное напряжение не должно превышать 1 В; характеристику следует снимать только после установления неизменной температуры в печи; значения температуры следует выбирать таким образом, чтобы максимальные значения тока не выходили за пределы шкалы измерительного прибора


Экспериментальная зависимость силы тока от температуры

T, °C

24

30

35

40

45

50

55

I, мкА

28

48

68

92

120

156

196





Обратные ветви ВАХ p-n перехода при разных температурах


3. По результатам выполненных п.1 построить снятую вольт-амперную характеристику в координатах . На этом же графике построить теоретическую вольт-амперную характеристику.


Практический расчет

Ln(1+I/I۪)

0

0,539

0,887

1,350

1,792

2,181

2,520

2,816

3,045

3,285

3,501

U, В

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2



Прямая ветвь ВАХ p-n перехода при комнатной температуре







Теоретическая вольт-амперная характеристика представляет собой прямую.


  1. По результатам выполнения п.3 оценить сопротивление базы.


Показать на графике п.3 отрезки и точки, использованные для нахождения сопротивления базы.






  1. По результатам выполнения п. 2 оценить ширину запрещенной зоны германия и сравнить с литературными данными.


Построить график зависимости от 1/T.



Экспериментальные значения

Ln(I۪)

-10,483

-9,944

-9,596

-9,294

-9,028

-8,766

-8,537

1/T, 10^(-3)

3,367

3,300

3,247

3,195

3,145

3,096

3,049









Ширина запрещенной зоны считается по первым двум точкам:







Для кремния ширина запрещенной зоны составляет 0,66 эВ, таким образом, погрешность эксперимента примерно 5%.







Вывод:


Полученные результаты хорошо согласуются с ожидаемыми. С увеличением температуры, ток через диод при обратном подключении увеличивается. Наглядно представлена несимметричность реального p-n перехода (отклонение реального графика от теоретически построенной прямолинейной зависимости). Построенная в полулогорифмическом масштабе экспериментальная зависимость силы тока от 1/T представляется собой практически прямую линию, по наклону которой определяется ширина запрещенной зоны кремния. Экспериментально полученное значение ширины запрещенной зоны найдено с 5% погрешностью, полученной в результате аппроксимации графика. Сопротивление базы составляет около 123 Ом, что согласуется с приведенными в литературе значениями.












































Случайные файлы

Файл
105668.rtf
185195.rtf
referat.doc
166237.rtf
19825-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.