Перевезенцев С.В., Сухова В.Ф. Физические основы электроники. Часть 1 - файл n1.doc
Перевезенцев С.В., Сухова В.Ф. Физические основы электроники. Часть 1скачать (1267.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc
Лабораторная работа 2.
Исследование прямой ветви вольт-амперной характеристики p-n переходов с различной площадью переходов и шириной запрещенной зоны полупроводника.
Назначение работы Целью работы является изучение функционирования p-n перехода при прямом включении. В данной работе снимаются прямые ветви вольт-амперных характеристик германиевых и кремниевых p-n переходов с различной величиной площади перехода.
Задания к лабораторной работе Лабораторные исследования выполняются на плате П1 с технологической картой 1.1.Инструкции по выполнению заданий приведены на технологической карте.
Задание 1. Снять зависимости прямого тока от прямого напряжения для двух кремниевых p-n переходов с различной величиной площади перехода. Результаты измерений занести в таблицу 1.
Табл. 1 № на технологичес-кой карте | Площадь p-n перехода | Кремниевый p-n переход |
1 |
 | Uпр,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр,мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
 | Uпр,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр,мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 2. Снять зависимость прямого тока от прямого напряжения для двух германиевых p-n переходов с различной величиной площади перехода. Результаты измерений занести в таблицу 2.
Табл. 2 № на технологичес-кой карте | Площадь p-n перехода | Германиевый p-n переход |
3 |
 | Uпр,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр,мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
 | Uпр,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Iпр,мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание. Количество снятых точек на начальных нелинейных участках вольт-амперной характеристики должно быть достаточным для точного воспроизведения ВАХ.
Задание 3. По данным таблиц 1 и 2 на одних осях построить два семейства прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого и кремниевого p-n переходов с различной величиной площади перехода. На графиках установить соответствие между характеристиками и площадями p-n переходов. Пояснить влияние площади перехода на вид прямой ветви ВАХ p-n перехода.
Задание 4. По данным таблиц 1 и 2 на одних осях построить семейство прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого и кремниевого p-n переходов с меньшей (большей) площадью перехода. Пояснить влияние ширины запрещенной зоны полупроводника на вид полученных характеристик.
Вопросы для допуска к работе
Что называют p-n переходом?
Что представляет собой прямая ветвь вольт-амперной характеристики p-n перехода?
Как зависит положение ВАХ от величины площади p-n перехода?
Как зависит положение ВАХ от ширины запрещенной зоны полупроводника?
Объяснить порядок и методику выполнения работы.
Контрольные вопросы и задания к защите работы
Для равновесного p-n перехода изобразить и объяснить распределение подвижных и неподвижных носителей заряда.
Что такое контактная разность потенциалов? Как она образуется?
Как и почему изменяется величина контактной разности потенциалов p-n перехода при подключении прямого напряжения?
Как влияет на величину контактной разности потенциалов изменение температуры?
Как зависит величина контактной разности потенциалов от ширины запрещенной зоны полупроводника?
Как и почему изменяется ширина p-n перехода при подключении прямого напряжения?
Почему в состоянии равновесия ток через p-n переход равен нулю?
Какова величина и природа тока, протекающего через p-n переход при прямом включении?
Записать и объяснить уравнение прямой ветви вольт-амперной характеристики p-n перехода.