Изучение свойств p-n-переходов. Бабенко С.П. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

Контактная разность потенциалов определяется следующим образом. С ростом положительного
напряжения на диоде сопротивление p-n- перехода уменьшается. Это уменьшение связано с тем,
что с ростом приложенного напряжения внешнее поле компенсирует все контактное поле. Если
внешнее напряжение станет равным контактной разности потенциалов (
V=φ
k
), то контактное по-
ле полностью нейтрализуется. При этом условии диод
представляет собой обычное омическое сопротивление
z, определяющееся геометрией полупроводников и
их
удельным сопротивлением. При
V > φ
k
ВАХ диода
имеет линейный вид
V = φ
k
+ J
r
. Следовательно, пря-
мая линия, являющаяся продолжением практически ли-
нейного участка положительной ветви ВАХ, пересекает
ось напряжений в точке
V= φ
k
(см.рис.4).
Совпадение экспериментальной зависимости V= ƒ(V) с
теоретической экспоненциальной зависимостью при еV kT для выпрямительного диода оценива-
ется методом, изложенным в разработке кафедры [4].
Электрическая схема цепи для снятия ВАХ выпрямительного диода показана
на рис.15. Цепь пи-
тается стабилизированным источником напряжения 1. Для обеспечения плавной регулировки на-
пряжения на диоде 3 используется потенциометр 2. Напряжение на диоде измеряется вольтметром
7 типа В7-27. Ток через диод определяет-
ся, соотношением
J = U/r.
При замкну-
том ключе 6 r=r
1
r
2
/(r
1 +
r
2
)
= 10кОм, где
r
1
(4) =100кОм, r
2
(5) =10 кОм. При ра-
зомкнутом ключе r=r
1
=100кОм.
Переключение вольтметра с измерения
напряжения на диоде (клемма
9 замкнута
на клемму 8) на измерение напряжения на
активном сопротивлении
(
клемма 9 замк-
нута на клемму 10) осуществляется с по-
мощью кнопочного переключателя. При
положении кнопки в отжатом состоянии вольтметр показывает напряжение на диоде, а в нажатом
- напряжение на активном сопротивлении, пропорциональное току через диод. Экспериментальная
схема собрана на плате (рис.16)
Гнезда «+» и «-» служат для подключения схемы к источнику питания. При подключении "+" ис-
точника питания к клемме "+" на ' плате диод включен в прямом направлении, при подключении
Рис.15
Рис.16
Контактная разность потенциалов определяется следующим образом. С ростом положительного
напряжения на диоде сопротивление p-n- перехода уменьшается. Это уменьшение связано с тем,
что с ростом приложенного напряжения внешнее поле компенсирует все контактное поле. Если
внешнее напряжение станет равным контактной разности потенциалов (V=φk), то контактное по-
                                       ле полностью нейтрализуется. При этом условии диод
                                       представляет собой обычное омическое сопротивление
                                       z, определяющееся геометрией полупроводников и их
                                       удельным сопротивлением. При V > φk ВАХ диода

                                       имеет линейный вид V = φk + Jr . Следовательно, пря-
                                       мая линия, являющаяся продолжением практически ли-
                                       нейного участка положительной ветви ВАХ, пересекает
                Рис.16                 ось напряжений в точке V= φk (см.рис.4).
                                        Совпадение экспериментальной зависимости V= ƒ(V) с
теоретической экспоненциальной зависимостью при еV≥ kT для выпрямительного диода оценива-
ется методом, изложенным в разработке кафедры [4].
Электрическая схема цепи для снятия ВАХ выпрямительного диода показана на рис.15. Цепь пи-
тается стабилизированным источником напряжения 1. Для обеспечения плавной регулировки на-
пряжения на диоде 3 используется потенциометр 2. Напряжение на диоде измеряется вольтметром
                                                     7 типа В7-27. Ток через диод определяет-
                                                     ся, соотношением J = U/r. При замкну-
                                                     том ключе 6 r=r1 r2 /(r1 +r2) = 10кОм, где
                                                     r1(4) =100кОм, r2 (5) =10 кОм. При ра-
                                                     зомкнутом ключе r=r1 =100кОм.
                                                     Переключение вольтметра с измерения
                                                     напряжения на диоде (клемма 9 замкнута
                                                     на клемму 8) на измерение напряжения на
                                                     активном сопротивлении (клемма 9 замк-
                   Рис.15                            нута на клемму 10) осуществляется с по-
                                                     мощью кнопочного переключателя. При
положении кнопки в отжатом состоянии вольтметр показывает напряжение на диоде, а в нажатом
- напряжение на активном сопротивлении, пропорциональное току через диод. Экспериментальная
схема собрана на плате (рис.16)
Гнезда «+» и «-» служат для подключения схемы к источнику питания. При подключении "+" ис-
точника питания к клемме "+" на ' плате диод включен в прямом направлении, при подключении