36 - metoda

Eg		k(ln js )1	(ln js )2		(5)
				1
	1
		T		T
	2			1

Рис. 7. Зависимость логарифма обратного тока от обратной температуры

Исследуемый диод помещен в термостат, который позволяет изменять температуру от 200 до 800С. Для изучения температурной зависимости обратного тока насыщения устанавливают на диоде напряжение 1.0 В (обратное напряжение). Затем включают нагреватель и производят измерения величины обратного тока насыщения с интервалом 2-30С. до температуры (50.....65)0С.

Результаты измерений заносятся в табл. 2.

Результаты измерений температурной зависимости обратного

тока насыщения

Таблица 2

t,0C

T, K

3

10 /T, K-1

Js, мкА

LnJs

Jпр, мА

По данным опыта строят график lnjs = f(1/T) и по нему определяют

ширину запрещенной зоны Eg.

3. Исследование температурной зависимости коэффициента выпрямления

p-n – перехода

11

Коэффициент выпрямления p-n – перехода (K) определяется как отношение прямого тока к обратному при одном и том же значении напряжения. Известно, что с повышением температуры выпрямляющие свойства p-n перехода ухудшаются. Согласно (1) и (2) для коэффициента выпрямления можно записать

	exp	eU			1
K		kT				.	(6)

eU 1 exp kT

При достаточно больших напряжениях знаменатель очень близок к единице. В таком случае можно записать выражение для коэффициента выпрямления в виде

K exp	eU			(7)
	kT

при eU >> kT.

Однако при достаточно больших напряжениях формула (7) перестает работать, поскольку рост прямого тока ограничивается сопротивлением р- и n-

областей. Для изучения этого явления предлагается исследовать температурную зависимость коэффициента выпрямления.

Таблица 3

Результаты расчета коэффициента выпрямления p-n – перехода

t,0C

Js, мкА

Jпр, мА

K

lnK

По данным таблицы 3 рассчитываются значения К и строится график ln(К) от температуры t в градусах Цельсия.

12

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что понимают под основными и неосновными носителями тока в полупроводниках?

2.Какие полупроводники называются электронными, какие дырочными?

3.Каков принцип действия полупроводникового диода?

4.Как изменяется с температурой концентрация носителей тока в полупроводниках?

5.Каков характер зависимости обратного тока от температуры?

6.Каков характер зависимости обратного тока от напряжения при постоянной температуре?

7.Что называется коэффициентом выпрямления полупроводникового диода?

13

ПРИЛОЖЕНИЕ

ФОРМА ОТЧЕТА

Титульный лист

УрФУ Кафедра физики Отчёт

по лабораторной работе

ИЗУЧЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

Студент(ка)___________

Группа_______________

Преподаватель________

Дата_________________

На внутренних страницах:

1.Расчетная формула для измеряемой величины.

2.Средства измерений и их характеристики.

Наименование	Предел	Цена	деления	Предел	основной
средства	измерений	шкалы		погрешности или класс
измерения				точности

3.Схема электрической цепи.

4.Результаты измерений в форме таблицы (см. табл. 1 и 2).

5.Расчет искомой величины.

6.Окончательный результат.

7.Выводы. В выводах должно быть отмечена цель работы, каким методом выполнялась работа и приведены основные результаты выполнения заданий.

Необходимо сравнить полученное значение Eg с табличными и

проанализировать температурную зависимость коэффициента К.

14

Учебное издание

ИЗУЧЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

Методические указания к лабораторной работе № 36

Составители Карпов Юрий Григорьевич

Филанович Антон Николаевич

Компьютерный набор Н. Н. Анохиной

Подписано в печать		10.10.2010 г.	Формат 60 84 1/16.
Бумага писчая.	Плоская печать.			Усл. печ. л. 0,8.
Уч.- изд. л. 0,75.		Тираж 100	экз.	Заказ.

Редакционно-издательский отдел УрФУ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19 [e-mail].

Ризография НИЧ УрФУ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19.

15