Изучение свойств p-n-переходов. Бабенко С.П. - 14 стр.

Дальнейший рост внешнего напряжения уменьшает высоту потенциального барьера между зонами
проводимости настолько (рис.13,б), что появляется диффузионный ток (рис.13,в), который с рос-
том напряжения резко возрастает. Этот участок ВАХ туннельного диода по характеру совпадает с
ВАХ выпрямительного диода.
Если к туннельному диоду приложить внешнее напряжение обратной полярности ( V< 0) и
увеличивать его, то это приведет ко все большему перекрытию занятых уровней в валентной зоне
p -области и свободных уровней зона проводимости n -области (рис.14,а). Туннельный ток при
этом изменяет направление и с ростом V возрастает по величине (рис.14,в).
Участок 1-2 ВАХ туннельного диода (рис.13,в) характерен тем, что на нем с ростом напряжения
ток убывает. Такой участок соответствует отрицательному дифференциальному сопротивлению (z
= dV/dJ < 0) или отрицательной дифференциальной проводимости (G = 1/2 dJ/dV <0). Если
положительное активное сопротивление в электрической цепи переменного тока приводит к
потере энергии сигнала за счет превращения ее в тепловую энергию, то отрицательное
сопротивление в электрической цепи переменного тока увеличивает энергию сигнала. Именно
поэтому устройства с участком отрицательного сопротивления могут использоваться в качестве
усилителей и генераторов, в которых энергия источника постоянного тока может быть
преобразована в энергию переменного сигнала. В настоящее время туннельные диоды ис-
пользуются в качестве усилителей и генераторов переменных сигналов в очень широком диапазо-
не частот - от самых низких до частот порядка 10 Гц.
                                   Экспериментальная часть
В данной работе ставятся следующие задачи:
1. Снятие и построение ВАХ выпрямительного и туннельного диодов.
2. Определение по ВАХ диода зависимости сопротивления р- п.-перехода от величины напряже-
ния на нем.
3. Оценка контактной разности потенциалов ϕк выпрямительного диода.
4. Оценка совпадения экспериментальной зависимости тока выпрямительного диода от
напряжения V с теоретической экспоненциальной зависимостью J= ƒ(V) при условии eV ≥ kT
(при комнатной температуре kT ≅ 0,025 eВ).
Дифференциальное сопротивление в любой точке экспериментальной ВАХ определяется графиче-
ски с помощью соотношения :
                                         dV                ∆V
                                   r =
                                         dJ
                                              =   lim
                                                  ∆J → 0   ∆J
где ∆V - малое приращение напряжения в области выбранного значения V на ВАХ; ∆J- прираще-
ние тока, соответствующее выбранному значению ∆V.