Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Электрические свойства полупроводников




ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10.

Цель работы:проверить электрические свойства полупроводников.

 

Теория.Экспериментально установлено, что электрический ток в полупроводниках не сопровождается переносом вещества — никаких химических изменений не происходит. Отсюда следует, что носителями тока в полупроводниках, как и в металлах, являются электроны. Однако, между полупроводниками и металлами имеются и глубокие различия. У металлов валентные электроны, находящиеся на внешних электронных оболочках, слабо связаны с атомами, легко отделяются от атомов и образуют "электронный газ", концентрация которого очень велика.

В полупроводниках валентные электроны значительно сильнее связаны с атомами. Поэтому концентрация электронов проводимости при комнатной температуре в полупроводниках незначительна она в миллиарды раз меньше, чем у металлов и удельное сопротивление при низкой температуре велико, оно близко к удельному сопротивлению диэлектриков.

При внешнем воздействии на кристаллы полупроводника (освещении его или нагревании ) некоторые электроны приобретают энергию достаточную для разрыва ковалентных связей. Такие электроны становятся свободными - то есть электронами проводимости. У того атома, от которого внешним воздействием электрон, был переведен в свободное состояние, появилось вакантное место с не достающим электроном. Его называют "дыркой". "Дырка" ведет себя как положительно заряженная частица. Какой-либо из электронов соседних атомов может занять вакантное место, тогда "дырка" образуется в соседнем атоме и так далее, следовательно электрический ток в полупроводнике создается электронами и "дырками", то есть полупроводники обладают Полупроводниковые кристаллы в которых электроны служат особыми носителями заряда называют электронно-дырочной проводимостью.

Свойства полупроводников сильно зависят от содержания примесей. Примеси поставляющие электроны проводимости без возникновения равного им количества "дырок" называют донорными электронными полупроводниками, или проводниками n-типа (от «негатив» - отрицательный).

Примеси, захватывающие электроны и создающие тем самым подвижные "дырки", не увеличивая при этом числа электронов, называют акцепторными. Такие полупроводники, у которых концентрация "дырок" превышает концентрацию электронов проводимости, называют полупроводниками р-типа (от «позитив» - положительный), или дырочными полупроводниками.

Основным свойством полупроводников оказалось свойство односторонней проводимости так называемого р-n-перехода, то есть контакта двух полупроводниковых кристаллов различного типа проводимостей.




 

Приборы и принадлежности: источник тока 4В, миллиамперметр 0,3 - 750мА, вольтметр 0 - 6 В, диод Д-226, потенциометр на 100 кОм, ключ, транзистор П401, соединительные провода.

 

Порядок проведения работы:

1. Проверка односторонней проводимости диода и снятие вольтамперной характеристики.

1.1. Составить цепь по схеме, изображённой на стенде;

1.2. Включить диод в прямом направлении, замкнуть цепь, отметить величину тока. Поменяв направление диода, убедиться в отсутствии тока в цепи;

1.3. Диод снова включить в прямом направлении и установить потенциометром напряжение, при котором ток будет равен нулю;

1.4. Затем, перемещая ползунок потенциометра постепенно увеличить напряжение на 0,2 В и каждый раз отмечать значение тока в цепи. При этом диапазон измерений миллиамперметра изменять по мере возрастания тока от 30 мА до 750 мА;

1.5. Результаты измерений занести в таблицу 1.1.;

1.6. Построить график зависимости прямого тока от напряжения.

 

Таблица 1.1.

  I — постоянный ток (мА)   U- напряжение (В)
                  0,2   0,4   0,6   0,8      
№.\№  

 

2. Проверка наличия р-n переходов в транзисторе.

2.1. Установить с помощью потенциометра 2 В.

2.2. Проверить первый р-n переход эмиттер-база, для чего:

а) подключить в гнёзда диода на стенде клемму транзистора "Э" к "+", а клемму "Б" к "-", включить цепь,

б) поменяв местами клеммы "Э" и "Б", убедиться в отсутствии тока.

2.3. Проверить наличие второго р-n перехода коллектор-база, для чего:

а) клемму "К" подключить к "+", а клемму "Б" к "-", включить,

б) поменяв местами клеммы "К" и "Б", убедиться в отсутствии тока.

2.4. По результатам проверки пункта 2 сделать соответствующий вывод.

3. Сделать вывод о проделанной работе.

4. Ответить на контрольные вопросы.

 

Контрольные вопросы:

1. В чём различие проводимости проводников и полупроводников?

2. Как объяснить уменьшение сопротивления полупроводников при возрастании температуры?

3. Из чего состоит полупроводниковый диод и транзистор и их условное обозначение?

4. Что показывает вольтамперная характеристика диода?

5. Составить электрическую схему включения транзистора с общим эмиттером.





Дата добавления: 2014-11-07; Просмотров: 353; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.196.89.247
Генерация страницы за: 0.089 сек.