Лабораторная работа № 9

Вариант (частично- поисковый уровень)

Вариант (репродуктивный уровень)

Тема: Изучение электрических свойств полупроводников.

Цель работы: Опытным путем изучить электрические свойства полупроводникового диода, научиться строить вольтамперную характеристику диода.

Приборы и материалы: Источник тока, амперметр, вольтметр, полупроводниковый диод, реостат, соединительные провода, миллиметровая бумага.

Контрольные вопросы:

1. Какие элементы таблицы Менделеева являются наиболее типичными представителями полупроводников.

2. Назовите основное свойство полупроводников.

3. При каком условии полупроводники становятся хорошими диэлектриками?

4. Какие явления происходят в полупроводнике при повышении температуры?

5. Какая проводимость называется собственной?

6. Какие частицы являются основными носителями заряда в полупроводниках с донорными примесями? Какова причина их возникновения?

7. Какие частицы являются основными носителями заряда в полупроводнике с акцепторными примесями. Какова причина их возникновения.

8. Почему электронно-дырочный переход нельзя получить механическим соединением полупроводников р и n типов

9. Каким свойством обладает р-n переход?

10. Что такое полупроводниковый диод?

Ход выполнения работы:

А)Проверка односторонней проводимости полупроводникового диода.

1. Составьте электрическую цепь по схеме, изображенной на рис. 5

рис 5

2. Диод включите в прямом (пропускном) направлении. Замкните цепь и запишите показания амперметра. I =

3. Цепь разомкните Диод включить в обратном направлении. Цепь замкните и убедитесь в отсутствии тока в цепи. Цепь разомкните.

4. По результатам наблюдений сделайте выводы.

Б) Снятие вольтамперной характеристики диода.

1. Диод включите в прямом направлении. Замкните цепь. Подберите положение реостата так, чтобы вольтметр показал самое малое напряжение. Запишите показания вольтметра и амперметра в нижеприведенную таблицу.

2. Постепенно перемещайте движок реостата и снимите показания не менее пяти значений напряжения и силы тока. Цепь разомкните.

3. Результаты измерений запишите в таблицу.

Напряжение U,В	Сила тока I,А
1. 2. 3. 4. 5.	1. 2. 3. 4. 5.

4. Изобразите график зависимости силы тока от напряжения.

I,А

U,В

5.Объясните полученные результаты.

6.Сдайте лабораторное оборудование, приведите рабочее место в порядок.

7. Решите контрольную задачу.

8. Сдайте работу преподавателю.

Контрольные задачи:

1. Доказать рассуждением, что соединение InAs (арсенид индия), в котором количества (в молях) индия и мышьяка одинаковы, обладает проводимостью типа собственной проводимости элементов четвертой группы Ge, Si.Какого типа будет проводимость при увеличении концентрации а)индия?б) мышьяка?

2. Для получения примесной проводимости нужного типа в полупроводниковой технике часто применяют фосфор, галлий, мышьяк, сурьму. Какие из этих элементов можно ввести в качестве примесей в германий, чтобы получить электронную проводимость.

3. Найти сопротивление полупроводникового диода в прямом и обратном направлениях т ока, если при напряжении на диоде 0,5 В сила тока равна 5 мА, а при напряжении 10 В сила тока 0,1мА.

4. Каким способом в полупроводниках создают преимущественно дырочную проводимость? электронную проводимость?

5. Какого типа будет проводимость германия, если к нему добавить в качестве примеси фосфор?цинк?калий?

6. Четырехвалентный германий вводится примесь:

а)пятивалентный мышьяк; б)трехвалентный индий.

7. Каким будет основной ток в германии в каждом случае: электронным или дырочным?

8. Какие подвижные носители зарядов имеются в чистом полупроводнике? Какова причина их возникновения.

9. Каково соотношение числа дырок и свободных электронов в чистых полупроводниках? Сохраняется ли это соотношение при примесной проводимости полупроводников?

10. Какой тип проводимости будет у германия, если к нему добавить в небольших количествах фосфор? цинк? сурьму?

11. Как изменяется проводимость кремния и германия с понижением температуры?

12. Каково соотношение числа дырок и свободных электронов в чистых полупроводниках? Сохраняется ли это соотношение при примесной проводимости полупроводников?

13. Какой тип проводимости будет у германия, если к нему добавить ж небольших количествах фосфор? цинк? сурьму?

14. Как изменяется проводимость кремния и германия с понижение* температуры?

15. При каком условии полупроводник может стать диэлектриком? Сохранит ли он при этом свойства полупроводника?

16. Можно ли получить р-n-переход вплавлением алюминия в индий.

Тема: Изучение электрических свойств полупроводников.

Цель работы: Опытным путем изучить электрические свойства полупроводникового диода, научиться строить вольтамперную характеристику диода.

Приборы и материалы: Источник тока, амперметр, вольтметр, полупроводниковый диод, реостат, соединительные провода, миллиамперметр, миллиметровая бумага.

Пояснения к выполнению лабораторной работы частично- поискового характера.

1.Используя для проведения данной работы предложенное оборудование, предложите способ проверки односторонней проводимости полупроводникового диода при включении его в электрическую цепь по схеме

2.Проведите исследование зависимости силы тока от приложенного к полупроводниковому диоду напряжения при прямом и обратном включении диода в электрическую цепь. Какой электрический прибор необходим для измерения малых токов при его обратном включении в цепь?

3. Постройте вольтамперную характеристику полупроводникового диода.

4.Подберите необходимую для выполнения лабораторной работы справочную и инструктивную литературу.

5.Форма отчета- произвольная.

Возможно описание выполнения каждого эксперимента и выводов по каждому эксперименту в отдельности. Измеряемые величины представьте в таблице.

6.Сделайте вывод о проделанной работе.

3вариант (поисковый характер)

Тема: Исследование свойств полупроводникового диода.

Цель работы (формулируется самостоятельно)

Пояснения к работе:

1 Подберите учебные пособия, необходимые для получения информации об электрических свойствах полупроводников.

2. Изучите механизм возникновения запирающего слоя в зоне контакта двух полупроводников с различными проводимостями и процесс возникновения электрического тока при прямом и обратном включении полупроводникового диода в электрическую цепь

3. Предложите способы обнаружения односторонней проводимости полупроводникового диода и исследования вольтамперной характеристики диода.

2.Какое оборудование необходимо для решения выбранной вами задачи.

3. Самостоятельно подберите необходимое оборудование.

4. Составьте план выполнения лабораторной работы и покажите его преподавателю.

5. Выполните лабораторную работу по разработанному плану.

6. Отчет может быть представлен в виде описания полученных результатов и таблицы, в которую должны войти физические величины, измеренные в ходе эксперимента.

Тема: «Изучение явления электромагнитной индукции»

Дата добавления: 2014-12-08