Изучение электронно-дырочного перехода. Фетисов И.Н. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГТУ им. Баумана | Москва

Составители: 

Рубрика: 

7
где С- коэффициент пропорциональности, не зависящий от E
g
и Т. Экспоненциальный множитель
в (7) определяет сильную зависимость тока как от температуры, так и ширины запрещенной зоны.
При увеличении E
g
, например при замене германия кремнием, ток I
s
уменьшается на несколько
порядков, кремниевые диоды почти не пропускают ток в обратном направлении; как следствие,
изменяется ВАХ при прямом смещении (качественно эти изменения отражены на рис. 4). Ток
насыщения возрастает при нагревании; например, для германия расчет по формуле (7) дает
увеличение тока в 80 раз при нагревании от комнатной температуры на 60'С (от 295 до З55 К).
Изменения ВАХ при нагревании показаны на рис. 4.
Рис. 4
Из опыта, в котором измерен ток насыщения при различной температуре, можно найти
значение E
g
. Полученную зависимость следует сравнить с формулой (7), которую
логарифмированием преобразуем к виду
Ln(I
s
/I
s1
)=(E
g
/k)(1/T
1
-1/T), (8)
где I
s1
- ток при Фиксированной (комнатной) температуре T
1
. По результатам измерений строится
зависимость Ln(I
s
/I
s1
)от 1/Т, схематически показанная на рис.5 точками. Если точки ложатся на
прямую, то опыт подтверждает экспоненциальную зависимость тока от обратной температуры.
Для пол учения значения E
g
используются полученный график и формула (8), численное значение
постоянной Больцмана k = 1,38 10
-23
Дж/К.
Рис. 5
ЭДП В КАЧЕСТВЕ ПРИЕМНИКА СВЕТА (ФОТОДИОД)
Свет может разорвать электронную связь в полупроводнике, образуя электрон проводимости и
дырку (на зонной диаграмме электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости). При
                                                   7

где С- коэффициент пропорциональности, не зависящий от Eg и Т. Экспоненциальный множитель
в (7) определяет сильную зависимость тока как от температуры, так и ширины запрещенной зоны.
При увеличении Eg, например при замене германия кремнием, ток Is уменьшается на несколько
порядков, кремниевые диоды почти не пропускают ток в обратном направлении; как следствие,




изменяется ВАХ при прямом смещении (качественно эти изменения отражены на рис. 4). Ток
насыщения возрастает при нагревании; например, для германия расчет по формуле (7) дает
увеличение тока в 80 раз при нагревании от комнатной температуры на 60'С (от 295 до З55 К).
Изменения ВАХ при нагревании показаны на рис. 4.


                                          Рис. 4

   Из опыта, в котором измерен ток насыщения при различной температуре, можно найти
значение Eg . Полученную зависимость следует сравнить с формулой (7), которую
логарифмированием преобразуем к виду

     Ln(Is/Is1)=(Eg/k)(1/T1-1/T),   (8)

где Is1 - ток при Фиксированной (комнатной) температуре T1. По результатам измерений строится
зависимость Ln(Is/Is1)от 1/Т, схематически показанная на рис.5 точками. Если точки ложатся на
прямую, то опыт подтверждает экспоненциальную зависимость тока от обратной температуры.
Для получения значения Eg используются полученный график и формула (8), численное значение
постоянной Больцмана k = 1,38 10-23 Дж/К.




                                              Рис. 5

                    ЭДП В КАЧЕСТВЕ ПРИЕМНИКА СВЕТА (ФОТОДИОД)

  Свет может разорвать электронную связь в полупроводнике, образуя электрон проводимости и
дырку (на зонной диаграмме электрон переходит из валентной зоны в зону проводимости). При

Страницы