Электричество и магнетизм. Ч.1. Ланкина М.П - 13 стр.

один p-n переход, называется полупроводниковым диодом. Если к полу-            В данной работе применяются селеновый и германиевый выпря-
проводниковому диоду типа p-n приложить такую разность потенциа-         мители. Селеновый выпрямитель устроен следующим образом. Одним
лов, чтобы полупроводник p имел знак «+», а полупроводник n знак «–»,    электродом является железный никелированный диск с нанесенным на
то электроны начнут двигаться к положительному полюсу, дырки – к         него тонким слоем кристаллического селена (около 0.1 мм), вторым –
отрицательному, и по цепи пойдет большой ток (прямой).                   железный диск, на котором нанесен слой селена, покрытый пленкой из
       Если поменять полярность внешней батареи, то приложенное по-      сплава висмут-кадмий-олово (рис. 3).
ле стремится оттянуть заряды обоих типов от границы. Это приведет к            Под действием термической обработки в селене около второго
увеличению толщины запирающего слоя и росту его сопротивления.           электрода образуется слой селенистого кадмия, обладающий электрон-
Величина тока в этом случае очень мала и обусловлена тепловой диф-       ной проводимостью (селен обладает дырочной проводимостью). Запи-
фузией электронов и дырок. Такой ток называют обратным током. Если       рающий слой возникает на границе между дырочным селеном и элек-
внешнюю батарею заменить источником переменного тока, то в течение       тронным селенистым кадмием. Пропускным направлением тока являет-
одного полупериода будет наблюдаться значительный ток, а в течение       ся направление от селена к селенистому кадмию (направление движе-
другого – очень малый, т. е. система будет служить выпрямителем.         ния дырок). Один такой выпрямляющий элемент называют выпрямляю-
       Свойства выпрямителей характеризуется коэффициентом выпря-        щей шайбой, отдельные шайбы собирают в выпрямительный столбик.
мления α, который равен отношению прямого тока Iпр к обратному Iобр,           Германий обладает электронной проводимостью. Для получения
измеренными при одинаковых по величине прямом и обратном напря-          электронно-дырочного контакта (p-n перехода) поверхность пластинки
жениях:                                                                  электронного германия подвергают специальной обработке, в результа-
                                   I пр                                  те чего образуется слой германия, обладающий дырочной проводимо-
                                б=       .                        (1)    стью.
                                   I обр
                                                                               Пропускным направлением тока является направление от дыроч-
       Кривая зависимости тока I от напряжения U, приложенного к по-     ного слоя (p) германия к электронному (n). Германиевый выпрямитель
лупроводнику, называется его вольт-амперной характеристикой.             практически пропускает ток только в одном направлении (обратный ток
                                                                         в сотни раз меньше прямого тока).
                        Описание установки                                     В работе в качестве источника постоянного напряжения исполь-
                                        4                                зуется выпрямитель. Напряжение на потенциометре контролируется
                                                        5                вольтметром. Прямой ток измеряют амперметром, а обратный – микро-
                                                            3            амперметром.

                                                                 2                          Порядок выполнения работы
                                                                     1          Прежде чем приступить к практической работе с электроприбо-
                                                                         рами и устройствами данной лабораторной работы, необходимо предва-
                                                                         рительно выяснить их назначение и параметры. Желательно также при-
                                                                         держиваться именно той последовательности действий и эксперимен-
                                                                         тов, которая предлагается в данном описании ниже. Поскольку в данной
                                                                         лабораторной работе могут использоваться комбинированные универ-
     Рис. 3: 1 – железная шайба, 2 – слой никеля, 3 – слой селена,       сальные электроизмерительные приборы, измеряющие и напряжение, и
            4 – слой сплава Bi-Cd-Sn, 5 – запирающий слой                силу тока, необходимо определиться, какой именно прибор лучше ис-
                                                                         пользовать для измерения конкретной величины. Следует учесть, что
                                                                         постоянное напряжение измеряется в общем интервале от 0 до 3В как

                                  25                                                                     26