Составители:
Рубрика:
34
Температурное изменение коэффициента А определяется тепловой скоростью
носителей тока, которая пропорциональна корню квадратному от абсолютной
температуры Т. V - напряжение на диоде.
Нелинейный характер вольтамперной характеристики n-p перехода позволяет
использовать его для выпрямления переменного тока (полупроводниковые дио-
ды). В качестве полупроводниковых диодов используются как переходы, обра-
зованные полупроводниками n- и p-типа, так и контакты
металла с полупро-
водником. В последнем случае весь объемный заряд в области перехода сосре-
доточен в полупроводнике. Выражение (12) справедливо и для контакта ме-
талл-полупроводник.
Материалом для выпрямительных диодов служат германий и кремний. Диоды
выпускаются на токи от нескольких миллиампер до сотен ампер. Для германие-
вых n-p переходов предельная рабочая температура
75
о
С, а для кремниевых
150
о
С.
Формула (12) при малых V может быть упрощена. Разлагая экспоненту в (12)
в ряд Тейлора по V, получаем:
)
kT
e
ехр(
kT
eV
AI
ϕ
−⋅⋅=
.
Таким образом, при небольших V ( порядка нескольких мВ ) ток, проходящий
через n-p переход, пропорционален напряжению. Деля V на I найдем сопро-
тивление перехода:
Tk
e
ехр
A e
Tk
R
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⋅=
ϕ
. (13)
Прологарифмируем (13) и явно выделим в получаемом соотношении зависи-
мость от температуры:
() ()
T
1
k
e
T ln
2
1
R ln ⋅+⋅+=
ϕ
const
(14)
Таким образом, на фоне медленного логарифмического изменения должна
наблюдаться линейная зависимость ln(R) от обратной температуры. Этот ре-
зультат используется в работе для экспериментального определения значения
контактной разности потенциалов ϕ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Описание установки
Схема экспериментальной установки изображена на рис. 6.
Температурное изменение коэффициента А определяется тепловой скоростью
носителей тока, которая пропорциональна корню квадратному от абсолютной
температуры Т. V - напряжение на диоде.
Нелинейный характер вольтамперной характеристики n-p перехода позволяет
использовать его для выпрямления переменного тока (полупроводниковые дио-
ды). В качестве полупроводниковых диодов используются как переходы, обра-
зованные полупроводниками n- и p-типа, так и контакты металла с полупро-
водником. В последнем случае весь объемный заряд в области перехода сосре-
доточен в полупроводнике. Выражение (12) справедливо и для контакта ме-
талл-полупроводник.
Материалом для выпрямительных диодов служат германий и кремний. Диоды
выпускаются на токи от нескольких миллиампер до сотен ампер. Для германие-
вых n-p переходов предельная рабочая температура 75оС, а для кремниевых
150оС.
Формула (12) при малых V может быть упрощена. Разлагая экспоненту в (12)
в ряд Тейлора по V, получаем:
eV eϕ
I = A⋅ ⋅ ехр( − ) .
kT kT
Таким образом, при небольших V ( порядка нескольких мВ ) ток, проходящий
через n-p переход, пропорционален напряжению. Деля V на I найдем сопро-
тивление перехода:
kT ⎡eϕ ⎤
R= ⋅ ехр ⎢ ⎥ . (13)
eA ⎣k T ⎦
Прологарифмируем (13) и явно выделим в получаемом соотношении зависи-
мость от температуры:
1 eϕ 1
ln ( R ) = const + ⋅ ln ( T ) + ⋅ (14)
2 k T
Таким образом, на фоне медленного логарифмического изменения должна
наблюдаться линейная зависимость ln(R) от обратной температуры. Этот ре-
зультат используется в работе для экспериментального определения значения
контактной разности потенциалов ϕ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Описание установки
Схема экспериментальной установки изображена на рис. 6.
34
