Порядок выполнения работы

Для снятия вольт–амперной характеристики диодов собирается схема рис.5. Вольт–амперные характеристики снимаются для каждого диода отдельно. Для включения диодов в цепь служит ключ К₁. Для изменения направления тока через диоды служит двухполюсный ключ К₂ (выполнен в виде кнопки). Величина прямого тока измеряется миллиамперметром mA, обратного – микроамперметром µA. Напряжение на диоды подается с помощью потенциометра R (реостаты R₁ и R₂ совмещены) и измеряется: U_пр с помощью милливольтметра mV, U_обр с помощью вольтметра V.

рис.5

1. Включить установку. Увеличивая напряжение, измерить величину прямого и обратного токов для обоих типов диодов при комнатной температуре (получить 20–25 точек).

2. Установив на термостате с помощью реле некоторую новую температуру в диапазоне 20 – 60°С и поддерживая ее постоянной (температура поддерживается автоматически), увеличивая напряжение, измерить величину прямого и обратного токов для обоих типов диодов при данной температуре (получить 20–25 точек).

3. По полученным данным построить вольт–амперные характеристики диодов I=f(U), откладывая на оси абсцисс напряжение, а по оси ординат – силу тока (рис.4).

Используя графики вольт–амперных характеристик вычислить:

4. Статические сопротивления в прямом и обратном направлениях при различных значениях приложенного напряжения

.

5. Динамическое сопротивление в определенных точках вольтамперной характеристики (по указанию преподавателя)

.

6. Коэффициент выпрямления при различных значениях приложенного напряжения и температур

при .

7. Температурный коэффициент прямого тока

.

8. Температурный коэффициент обратного тока насыщения

.

9. Данные занести в таблицу (таблица рисуется произвольно).

10. Сделать соответствующий вывод.

Контрольные вопросы

1. Дать характеристику собственного и примесного полупроводников с точки зрения зонной теории.

2. Объяснить образование р–n перехода и энергетическую диаграмму р–n перехода в термодинамическом равновесии и в рабочем состоянии.

3. Объяснить вольт–амперную характеристику р–n перехода и его выпрямительные свойства.

4. Какова природа прямого и обратного токов?

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 2-е изд., испр. – М.: Наука. Главная редакция физико–математической литературы, 1982. – 304с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990. – 478с.

3. Пасынков В.В. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов.–3-е изд., перераб и доп. – М.: Высш. школа, 1981. – 431с., ил.

4. Электротехнический справочник: В 4т. Т.1. Общие вопросы. Электротехнические материалы /Под общ. ред. профессора МЭИ В.Г.Герасимова и др. – 9-е изд., стер. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 440с., ил.

5. Лекции.

Лабораторная работа №11 Исследование температурной зависимости сопротивления металла и полупроводника

Цель работы: 1.Определить энергию активации полупроводника и температурный коэффициент сопротивления металлов.

2.Определить род металла и полупроводника.

3.Вычислить погрешность измерений.

Приборы и принадлежности: Лабораторная установка, вольтметр, исследуемый металл и полупроводник.