Порядок выполнения работы. 6.1 Укрепите терморезистор и однопереходный транзистор на отдельных платах и присоедините к ним провода питания

6.1 Укрепите терморезистор и однопереходный транзистор на отдельных платах и присоедините к ним провода питания. В качестве первого образца используйте терморезистор.

6.2 Соберите измерительную схему согласно рис. 5.

6.3 Включите вольтметр.

6.4 Установите на блоке питания образца Б5-50 минимально возможную силу тока (1 мА) и минимально возможное значение напряжения (1 В).

6.5 Включите блок питания образца.

6.6 Последовательно увеличивая напряжение на образце, переведите блок питания образца в режим стабилизации по току (при этом загорается лампочка – режим стабилизации по току).

6.7 После установки показаний вольтметра, произведите отсчет (по вольтметру) падения напряжения на образце. Рассчитайте сопротивление образца. Результаты измерений занесите в таблицу 2.

6.8 Повторите п.6.6 и п 6.7., последовательно увеличивая (через 1 мА) установку силы тока стабилизатора тока блока питания образца (для образца терморезистора до 15 мА, для образца - однопереходного транзистора типа КТ117А - до 4 мА).

6.9 Рассчитайте значение сопротивления образца для каждого значения тока через образец. Результаты расчётов занесите в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты эксперимента по определению зависимости сопротивления терморезистора и базы однопереходного транзистора от питающего тока

6.10 Постройте график зависимости сопротивления образца от тока, протекающего через него, используя снятую статическую ВАХ терморезистора.

6.11 Выключите блок питания образца.

6.12 Поместите образец в термостат с масляной баней.

6.13 Повторите пп. 6.4-6.7 для тока образца, устанавливаемого равным 1 мА.

6.14 Последовательно изменяя температуру термостата, произведите отсчеты напряжения на образце, через каждые °С, от комнатной температуры до 90°С.

Результаты измерений занесите в таблицу 3.

6.15. По данным таблицы 3 постройте для образца график зависимости .

6.16 Удалите образец из термостата и определите постоянную времени.

6.17 Выключите блок питания образца.

6.18. Смените образец, т.е. подключите в схему измерения сопротивления однопереходный транзистор.

6.19. Повторите пп 6.3-6.16 для образца однопереходного транзистора. При работе с образцом – транзистором максимально возможное напряжение на образце не должно превосходить 30 В.

6.20 Для определения постоянной времени, производят измерения сопротивления терморезистора при 313К (40°С). Затем доводят температуру в термостате до более высокой температуры Т@ (80°С) и измеряют величину сопротивления при этой температуре. После этого терморезистор быстро вынимают из термостата и замечают время, в течение которого сопротивление терморезистора увеличится до значения R при 310К, Измеренное время равно постоянной времени для данного диапазона температур в спокойном воздухе (при охлаждении). Иногда производят измерение постоянной времени терморезистора при нагреве. Для этого холодный образец помещают в горячую печь и определяют время, за которое сопротивление терморезистора приобретёт 63% от сопротивления, соответствующего 310К.

Таблица 3

Результаты эксперимента по определению зависимости сопротивления терморезистора и базы однопереходного транзистора от температуры

Температура образца, град С
Напряжение на терморезисторе, В
Сопротивление терморезистора, Ом
Напряжение между электродами Б2 и Б1 однопереходного транзистора, В
Сопротивление области базы однопереходного транзистора, Ом

6.21 Результаты экспериментов занесите в таблицу 4.

Для обеспечения долговременной работы установки выходное напряжение автотрансформатора ЛАТр -1 надо движком ЛАТр-1 выставлять не выше уровня 100 В, что является оптимальным напряжением питания термостата.

Таблица 4

Итоговые результаты определения температурных параметров образцов

№ образца	Вид образца	Коэффициент температурной чувствительности , град	Температурный коэффициент сопротивления , град-1	Энергия активации электропроводности, эВ	Постоянная времени , с

Контрольные вопросы

7.1 Назовите причины температурной зависимости ширины запрещённой зоны полупроводника.

7.2 Объясните зависимость положения уровня Ферми и концентрации свободных носителей заряда в полупроводниках от температуры.

7.3 Объясните температурную зависимость подвижности носителей заряда

7.4 Объясните статическую ВАХ терморезистора.

Литература

1 Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. " Физика полупроводников", М.: " Наука", 1990.-688 с.

2 Павлов Л.П. " Методы измерения параметров полупроводниковых материалов", М., " Высшая школа", 1987.- 239 с.