Внимание! Следите за индикацией размерности на измерителе тока

Порядок выполнения работы

Задание 1. Снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) p-n –перехода.

1. Ознакомиться с установкой.

2. Включить установку в сеть. Сетевой тумблер находится на задней панели.

3. Переключателем на устройстве 1 (рис.18.3) установить исследуемый диод (по заданию преподавателя).

4. Переключателем КН2 выбрать режим работы «ВАХ».

5. Переключателем КН1 выбрать режим снятия прямой характеристики.

6. Кнопками «+» и «–» установить требуемую величину напряжения (см. табл.18.1).

7. Записать в табл.18.1 соответствующую силу тока.

Таблица 18.1

Прямая характеристика
КД521	КД226	Д9К
U, В	I, мкА	U, В	I, мкА	U, В	I, мкА
0.30		0.29		0.02
0.31		0.30		0.04
0.32		0.31		0.06
0.33		0.32		0.08
0.34		0.33		0.10
0.36		0.34		0.12
0.38		0.35		0.14
0.40		0.36		0.15
0.42		0.37		0.16
0.43		0.38		0.17
0.44		0.39		0.18
0.45		0.40		0.19
0.46		0.41		0.20
0.47		0.42		0.21
0.48		0.43		0.22

8. Устанавливая требуемые значения напряжения кнопками «+» и «–», записывать соответствующие значения силы тока.

9. Нажатием кнопки КН3 установить нулевое напряжение.

10. Переключателем КН1 выбрать режим снятия обратной характеристики.

11. Повторить измерения по пунктам 6÷9, данные записывать в табл.18.2.

12. Построить график зависимости I = f (U) – ВАХ исследуемого диода; при этом прямые напряжение и ток считать положительными, обратные – отрицательными.

Таблица 18.2

Обратная характеристика
– U, В	– I, мкА
КД521	КД226	Д9К

Задание 2. Снятие вольтфарадной характеристики (ВФХ) и определение контактной разности потенциалов в p-n –переходе.

1. Переключателем на устройстве 1 (рис.18.3) установить диод КД226.

2. Переключателем КН2 выбрать режим работы «ВФХ».

3. Переключателем КН1 выбрать режим снятия прямой характеристики.

4. Кнопками «+» и «–» установить требуемую величину напряжения (см.табл.18.3).

5. Записать в табл.18.3 соответствующую ёмкость.

Таблица 18.3

Прямая	Обратная
U, В	С, пФ	– U, В	С, пФ
0.10		0.1
0.20		0.3
0.30		1.0
0.40		1.3
0.50		1.6
0.60		2.0
0.70		3.0
0.80		4.0
0.90		5.0
1.0		7.0
1.1		10.0
1.2		15.0

6. Устанавливая требуемые значения напряжения (см. табл.18.3) кнопками «+» и «–», записывать соответствующие значения ёмкости.

7. Нажатием кнопки КН3 установить нулевое напряжение.

8. Переключателем КН1 выбрать режим снятия обратной характеристики.

9. Повторить измерения по пунктам 4÷7 задания 2, данные записывать в табл.18.3.

12. Построить график зависимости С = f (U) – ВФХ исследуемого диода; при этом прямое напряжение считать положительным, обратное – отрицательным.

Таблица 18.4

№	U пр., В	С пр., пФ	U обр., В	С обр, пФ	U к., В	U к. ср. , В	Δ U к., В	Δ U к. ср., В

13. Выбрав любую пару значений ёмкости при прямом и при обратном включении С _пр. и С _обр, по формуле (18.6) вычислите контактную разность потенциалов U _к. При подстановке соответствующих значений U _пр. и U _обр. помните, что в формуле (18.6) используется модуль обратного напряжения.

14. Повторите вычисления U _к ещё с четырьмя парами значений ёмкостей С _пр. и С _обр.

15. Определите среднее значение U _к и оцените его погрешность Δ U _к.

16. Все данные запишите в табл.18.4.

17. Сделайте выводы.

Контрольные вопросы

1. Объясните формирование энергетических зон в полупроводнике.

2. Объясните различие между металлами, диэлектриками и полупроводниками с точки зрения структуры энергетических зон.

3. Что такое собственный полупроводник? Как возникает проводимость в собственном полупроводнике? Почему с ростом температуры проводимость полупроводника возрастает?

4. Что такое примесный полупроводник? Объясните механизм проводимости в донорном (n –типа) и акцепторном (р –типа) полупроводнике.

5. Что такое p-n –переход? Объясните природу образования объёмного заряда.

6. Объясните физические процессы, происходящие в p-n –переходе. Что происходит при прямом и обратном включении?

7. Запишите и объясните формулу ВАХ для прямого направления тока.

8. Как Вы понимаете «прямое» и «обратное» направление тока?

9. Применение p-n –перехода в технике.

Используемая литература

[1] §§ 44.3, 44.4;

[2] § 40.6;

[3] § 4.54;

[6] §§ 42, 43, 45;

[7] §§ 249, 250.

Дата добавления: 2015-03-29