- •1.Цель лабораторной работы
- •2.Схемы экспериментальных исследований
- •3.Лабораторное задание
- •4.Обработка результатов экспериментальных исследований
- •5.Содержание отчета
- •6.Вопросы и задания для самопроверки
- •7.Библиографический список
- •Приложение 1 Пример оформления титульного листа отчета по лабораторной работе
- •Приложение 2
- •Приложение 3
4.Обработка результатов экспериментальных исследований
Построить ВАХ исследованных электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом при комнатной и повышенной температурах.
Определить значения IП, UП, IВП, UВП, UР, UОБР (IОБР = ) для комнатой и повышенной температур.
Определить дифференциальное сопротивление на всех участках прямой ветви ВАХ исследованных переходов, используя формулу .
Определить дифференциальное сопротивление обратной ветви ВАХ исследованных переходов, используя формулу .
Определить сопротивление исследованных переходов обратному току, используя соотношение , при UОБР, соответствующему IОБР = , для комнатной и повышенной температур.
Рассчитанные параметры свести в табл. 1.
Таблица 1
Расчетные данные исследованных электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом
Параметры |
IП |
UП |
IВП |
UВП |
UР |
rДИФ ПР |
rДИФ ОБР |
R0 |
IП/IВП |
Размерность |
мА |
мВ |
мкА |
мВ |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
|
T1 = 20 C |
Ge |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|||||||||
3 |
|||||||||
GaAs |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|||||||||
3 |
|||||||||
T2 = 70 C |
Ge |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|||||||||
3 |
|||||||||
GaAs |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|||||||||
3 |
5.Содержание отчета
Каждый отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать:
формулировку цели исследования;
краткую характеристику исследуемых электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом;
схемы экспериментальных исследований, собираемых на лабораторной установке;
таблицы экспериментальных данных;
графики вольтамперных характеристик исследуемых электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом при комнатной и повышенной температурах;
расчет параметров исследованных электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом;
сводную таблицу с экспериментальными и расчетными данными;
анализ полученных результатов.
Пример оформления титульного листа отчета по лабораторной работе приведен в прил. 1.
6.Вопросы и задания для самопроверки
Что называется туннельным эффектом?
Расскажите о конструктивных особенностях электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом.
Как зависит положение энергетического уровня Ферми от степени легирования примесных полупроводников?
Какой полупроводник называется «вырожденным» полупроводником?
Нарисуйте вольтамперную характеристику идеального электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом и объясните ее ход с помощью энергетических (зонных) диаграмм.
Назовите основные параметры электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом.
Нарисуйте и объясните вольтамперную характеристику реального электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом.
Что называется избыточным туннельным током и поясните механизм его образования?
Почему электронно-дырочный переход с туннельным эффектом не обладает вентильными свойствами?
Поясните влияние температуры окружающей среды на вольтамперную характеристику реального электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом.
Из каких полупроводниковых материалов изготавливаются электронно-дырочные переходы с туннельным эффектом и почему?
Как зависят основные параметры электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом от материала полупроводника и температуры окружающей среды?
Укажите области применения электронно-дырочных переходов с туннельным эффектом.
Нарисуйте энергетическую диаграмму электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом в равновесном состоянии, поясните все составляющие токов p-n перехода и запишите условие равновесия.
Нарисуйте схему экспериментальных исследований электронно-дырочного перехода с туннельным эффектом, поясните порядок работы и меры обеспечения безопасности экспериментальных исследований p-n перехода.