Исследование работы полупроводниковых диодов

Лабораторная работа № 11.

Тема 8.1 Полупроводниковые приборы.

Цель работы:

Снятие и анализ вольтамперных характеристик германиевого и кремниевого диодов; определение их параметров по характеристикам (рис. 1, а, б).

Приборы и оборудование:

1. Универсальный диод – 1 шт.

2. Вольтметр М42 100, 3В – 1 шт.

3. Вольтметр М42 100, 15В – 1 шт.

4. Миллиамперметр М42 100, 10мА – 1 шт.

5. Миллиамперметр М42 100, 500мА – 1шт.

Полупроводниковый диод содержит один p-n-переход и имеет два вывода от p и n-областей. Наиболее распространёны и обширны две группы диодов – выпрямительные и импульсные, называемые в некоторых справочниках универсальными.

Работа полупроводникового диода в электрической схеме определяется его вольтамперной характеристикой (ВАХ).

Прямую ветвь ВАХ снимают, включив испытуемый диод в схему, показанную на рисунке 1а. Прямой ток через диод задаётся генератором тока ГТ, характерной особенностью которого является слабая зависимость выходного тока от сопротивления нагрузки. Плавно увеличивается от нуля выходной ток генератора ГТ, измеряют прямое напряжение U_пр диода для ряда значений прямого тока I_пр.

Обратную ветвь ВАХ снимают, включив испытуемый диод в схему, показанную на рисунке 1б. Плавно увеличивая от нуля выходное напряжение ГНЗ измеряют обратный ток I_обр диода для ряда значений обратного напряжения U_обр.

Анализ типовых ВАХ германиевого и кремниевого диодов позволяет сделать следующие выводы:

- прямое падение напряжение U_пр на германиевом диоде почти в два раза меньше, чем на кремниевом, при одинаковых значениях прямого тока I_пр;

- германиевый диод начинает проводить ток при ничтожно малом прямом напряжении U_пр, а кремниевый – только при U_gh=0,4 – 0,6 В;

- обратный ток I_обр кремниевого диода значительно меньше обратного тока германиевого при одинаковых обратных напряжениях.

Порядок выполнения работы:

1. Вычертить таблицы 1 и 2 для снятие прямой и обратной ветвей ВАХ германиевого Ge и кремниевого Si диодов.

2. Вычертить систему координат (рисунок 2) для построения прямых и обратных ветвей ВАХ.

3. Зарисовать схемы для получения ВАХ диодов (рисунок 1а, б).

4. Собрать схему, показанную на рисунке 1а, используя графические обозначения на результаты измерений в таблицу 1.

5. Собрать схему показанную на рисунке 1б, поочерёдно снять обратные ветви ВАХ диодов и занести результаты измерений в таблицу 2.

6. Пользуясь данными таблиц 1 и 2, построить прямые и обратные ветви ВАХ диодов в координатных осях.

Рисунок - 1

Прямой ток Iпр,,мА	0,05	0,2	0,5
Прямое напряжение Uпр	Ge
Si

Обратное напряжение Uобр, В
Обратный ток Iобр, мА	Ge
Si

Методические указания:

1. При выполнении пункта 4 используют:

- G1 (ГТ) – генератор тока стенда;

- РА1 (I_пр) – АВМ1 на пределе измерения «10 мА»;

- VD1 – используемые диоды Д9 и КД103.

2. При выполнении п. 5 используют:

- G2 (ГН3) – источник напряжения стенда, позволяющий изменять выходное напряжение от 0 до 100 В;

- PV2(U_обр) – АВМ2 на пределе измерения «100 В».

3. Вывод.

Использованные источники: [1], [7], [8], [9].

Контрольные вопросы:

1. Основное достоинство точечного диода?

2. Из какого материала может быть сделана таблетка примеси для р-n – перехода?

Дата добавления: 2015-05-06