![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Типовая зависимость коэффициента выпрямления p-n-перехода от ширины запрещенной зоны (типа материала) приведена на рисунке 4. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Рис.4 6. Литература: 1. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб.пособие для вузов.2-е изд., перераб. и доп. М: Лаб. баз. зн. 2001 2. Жеребцов И.П. Основы электроники.- 5-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатом-издат. 1989. 4. Журавлева Л.В. Электроматериаловедение. М.: Академия, 2004. 5. С. Зи Физика полупроводниковых приборов, ч1 М.: Мир, 1984. 6. Викулин И.М., Стафеев И.М. Физика полупроводниковых приборов М.: Сов. радио, 1980. 7. Епифанов Г.И. Физические основы микроэлектроники М.: Сов. радио, 1971. 8. Пасынков В.В. и др. Полупроводниковые прибороы: Учебник для вузов.– 3-е изд., перераб. и доп. М: Высш. школа, 1981
7. Контрольные вопросы: 1. Каким выражением описывается ВАХ p-n-перехода. 2. В чем проявляются вентильные свойства p-n-перехода. 3. Как зависит вид ВАХ p-n-перехода от типа материала. 4. Какие параметры материала определяют вид ВАХ p-n-перехода. 5. Какова зависимость электросопротивления p-n -перехода от температуры. 6. Какова зависимость электросопротивления p-n -перехода от ширины запрещенной зоны материала. 7. Какова зависимость коэффициента выпрямления p-n -перехода от ширины запрещенной зоны материала.
8. Методические рекомендации по проведению исследований:
8.1 Используя выражение (1) выполнить расчет и построить графики в Mathcad, Excel ВАХ для Ge, Si и AsGa при температурах [t=-20 oC; T=253K] [t=18oC; T=291K] [t=80oC; T=353K]
8.2. Исследование в Electronics Workbench 8.2.1. Снятие прямой ветви ВАХ p-n-перехода
1). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diodes», открыть папку «Si_253oK_вар», загрузить файл «Si_253oK_прям_№(1 2). При запросе, рис.5, «наступите» мышкой на клавишу «Use circuit model». Рис.5 На экране монитора появится схема. Рис.6 Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 3). Установить значение ЭДС источника равным 1, 2· U* В. Активировать схему. Снять показания амперметра, занести данные в таблицу №2. Табл.№2
4). Постепенно, с произвольным шагом, снижая напряжение источника ЭДС, производить измерение тока p-n-перехода с последующей записью его величины в таблицу №2. Измерения производить (не менее 8 раз) до достижения тока порядка 0, 5 мА. 5). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diodes», открыть папку «Si_291oK_вар», загрузить файл «Si_291oK_прям_№(1 6). Номер варианта уточнить у преподавателя. При запросе, рис.7, «наступите» мышкой на клавишу «Нет». Рис.7 При запросе, рис.5, «наступите» мышкой на клавишу «Use circuit model». 7). На экране монитора появится схема. Рис.8 Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 8). Выполнить требования пунктов 3), 4). 9). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diodes», открыть папку «Si_353oK_вар», загрузить файл «Si_353oK_прям_№(1 10). Выполнить требования пункта 6). 11). На экране монитора появится схема. Рис.9 Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 12). Выполнить требования пунктов 3), 4).
8.2.2. Снятие обратной ветви ВАХ p-n-перехода
1). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diods», открыть папку «Si_253oK_вар», загрузить файл «Si_253oK_обрат». При запросе, рис.5, «наступите» мышкой на клавишу «Use circuit model». На экране монитора появится схема. Рис.10. Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 2). Произвести измерение тока диода (с произвольным шагом) в интервале [0÷ 1, 2· U* ] (не менее 5 измерений). Результаты измерений занести в таблицу №3. Табл.№3
3). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diods», открыть папку «Si_291oK_вар», загрузить файл «Si_291oK_обрат». При запросе, рис.7, «наступите» мышкой на клавишу «Нет». При запросе, рис.5, «наступите» мышкой на клавишу «Use circuit model». На экране монитора появится схема. Рис.11 Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 4). Выполнить указания пункта 2). 5). Из среды программирования Workbench 5.12, войти в каталог «Diods», открыть папку «Si_353oK_вар», загрузить файл «Si_353oK_обрат». При запросе, рис.7, «наступите» мышкой на клавишу «Нет». При запросе, рис.5, «наступите» мышкой на клавишу «Use circuit model». На экране монитора появится схема. Рис.12 Схема содержит: источник ЭДС, амперметр, полупроводниковый диод на основе Si. 6). Выполнить указания пункта 2).
8.2.3. Анализ ВАХ и расчет параметров p-n-перехода
1). По полученным данным, табл.2, постройте графики функций: 2). Руководствуясь выражениями (2), (3) и ВАХ, для всех температур, рассчитайте: - статическое сопротивление (сопротивление p-n -перехода постоянному току); - дифференциальное сопротивление (сопротивление p-n -перехода переменному току). Данные, используемые в ходе расчетов, показать на ВАХ, результаты расчетов занести в таблицу №2. 3). Руководствуясь выражением (1), (4) и данными таблицы №1, рассчитайте коэффициент выпрямления p-n -перехода (при U = ±1, 2· U* B) для Ge, Si, AsGa при t=18oC; T=291oK. Результаты вычислений занести в таблицу №3. Табл.№3
4). По данным таблицы №2 постройте графики функций 5). По данным таблицы №3 постройте графики функций: 6). Сделайте выводы: - о температурной зависимости электросопротивления p-n -перехода; - о зависимости электросопротивления p-n -перехода от ширины запрещенной зоны (типа материала); - о зависимости вентильных свойствах р-n -перехода (коэффициента выпрямления) от типа материала (ширины запрещенной зоны).
9. Содержание отчета: в отчете должны быть отражены название, цель лабораторной работы, пункты исследований, таблицы с экспериментальными и расчетными данными, графики, необходимые математические выражения, выводы по работе.
|