Первая лаба (%EE%F2%F7%E5%F2 %EF%EE %EB%E0%E1%E51)

Посмотреть архив целиком

Московский Энергетический Институт

(технический университет)


Кафедра: Электронные приборы.












Лабораторная работа №1.


Исследование свойств электронно-дырочного перехода.


















Студент: Лунев С. ИРЭ, РТФ, группа: ЭР-13-06

Преподаватель: Рыков А.Н.








Москва, 2008 год.

1) 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.



2) Объект исследования - в качестве объекта исследования используется p-n переход, изготовленный на основе германия (маломощный выпрямительный германиевый диод). Для такого перехода ток, протекающий при приложении обратного напряжения около нескольких десятых вольт, достаточно близок к значению теплового тока. Величинами тока термогенерации в переходе и тока утечки можно пренебречь.



3) Схема установки - схемы для измерения прямой и обратной ветвей вольт-амперных характеристик диода показаны на рис. 4 и 5. Измерительные приборы подключены таким образом, чтобы их неидеальность оказывала минимальное влияние на результаты измерений.














4) Задание к работе в лаборатории

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

2. Снять обратные ветви вольт-амперных характеристик p-n перехода при пяти значениях температуры в пределах от комнатной до 45 – 55оС.

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

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

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





5) измерения

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

U, В

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,2

I, мА

0

0,02

0,04

0,08

0,14

0,22

0,32

0,43

0,56

0,7

0,88

















График прямой ветви ВАХ p-n перехода при комнатной температуре


2) Снять обратные ветви вольт-амперных характеристик p-n перехода при пяти значениях температуры в пределах от комнатной до 45 – 55оС.

t0 , С

24

25

30

35

40

45

I, мкА

36

40

68

100

136

176


U0обр = 0.8 В

















График обратных ветвей ВАХ p-n перехода при пяти значениях температуры от комнатной до 45оС


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


Опытные данные –


Ln(I/Io+1)

0

0,4

0,7

1,17

1,58

1,96

2,29

2,56

2,80

3,01

3,23

U,В

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20




[B]





[Ом]






Расчет – за Io принимаем ток при 24 оС – 36 мкА.



==>








Расчетные данные –


Ln(I/Io+1)

0

0,4

0,7

1,17

1,58

1,96

2,29

2,56

2,8

3,01

3,23

U,В

0

0,01

0,018

0,029

0,040

0,050

0,058

0,056

0,071

0,077

0,082



Графики ВАХ – расчетная(синяя линия) и опытная(красная линия)

















4) построим график зависимости логарифма тока от обратной температуры –


ln(I)

T, К

1/T, К

-10,2

297

0.00336

-10,1

298

0.00335

-9,5

303

0.00330

-9,2

308

0.00324

-8,9

313

0.00319

-8,6

318

0.00314



график зависимости логарифма тока от обратной температуры-
















По графику приблизительно определяем тангенс -




[B]






Получили 0,51 В – опытное значение. Теоретическое значение для германиевого p-n перехода – 0,66 В.



Вывод – изучили вид прямых ветвей ВАХ, вид обратных ветвей ВАХ при разных температурах; нашли сопротивление базы, также ширину запрещенной зоны. Полученные графики при прямом и обратом приложенном напряжении качественно соответствуют ожидаемым. Различие в ширине запрещенной зоны с теоретическим значением объясняется погрешностью измерений и приборной погрешностью.

6




Случайные файлы

Файл
169497.rtf
60951.rtf
П-10-1.doc
55876.rtf
15763.doc




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.