Физика твердотельных структур. Лукин А.Н - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
С увеличением температуры кремниевого диода прямое падение на-
пряжения уменьшается, что связано с уменьшением высоты потенциально-
го барьера и с перераспределением носителей заряда по энергиям.
Обратная ветвь вольтамперной характеристики кремниевых диодов не
имеет участка насыщения обратного тока, т. к. обратный ток в кремниевых
диодах вызван в основном процессом генерации носителей
в p-n переходе.
Допустимое обратное напряжение кремниевых диодов (до 1600 В) значи-
тельно превосходит аналогичный параметр германиевых диодов. Пробой
кремниевых диодов имеет лавинный характер. Поэтому с увеличением
температуры пробивное напряжение увеличивается.
Верхний предел диапазона рабочих температур (125˚С) оказывается
большим аналогичного параметра германиевых диодов, так как ширина
запрещенной зоны кремния превышает ширину запрещенной
зоны герма-
ния. Поэтому тепловая генерация носителей заряда в результате ионизации
собственных атомов полупроводника (собственная электропроводность) в
кремниевых диодах начинает сказываться при больших температурах.
1.6. Описание установки и методики эксперимента
Для снятия вольтамперных характеристик диодов на постоянном токе
их включают в схему, представленную на верхней крышке макета. Иссле-
дуемые германиевый и кремниевый диоды помещены в печь. Изменение
прямого и обратного смещения, подаваемого на диоды, а также регулиров-
ка температуры печи осуществляется двумя ЛАТРами. Измерение темпе-
ратуры производится термопарой, подключенной к
прибору МПШПр-54.
Включение диодов в прямом и обратном направлениях и переключение
пределов измерения вольтметра и миллиамперметра осуществляется соот-
ветствующими тумблерами и штеккерами.
По полученным экспериментальным данным при снятии вольтампер-
ных характеристик при различных температурах можно вычислить:
1) статические сопротивления в прямом и обратном направлениях
при различных значениях приложенного напряжения(
I
U
R
c
=
) ;
2) динамическое сопротивление в определенной точке вольт ампер-
ной характеристики (
I
U
R
д
Δ
Δ
=
);
3) коэффициент выпрямления при различных значениях приложен-
ного напряжения (
обр
пр
I
I
K =
при
обрпр
UU
=
);
4) температурный коэффициент прямого тока (
TI
I
ТКПТ
пр
пр
Δ
Δ
=
);
5) температурный коэффициент обратного тока насыщения
(
TI
I
ТКТH
s
s
Δ
Δ
=
) 
                                          13
    С увеличением температуры кремниевого диода прямое падение на-
пряжения уменьшается, что связано с уменьшением высоты потенциально-
го барьера и с перераспределением носителей заряда по энергиям.
   Обратная ветвь вольтамперной характеристики кремниевых диодов не
имеет участка насыщения обратного тока, т. к. обратный ток в кремниевых
диодах вызван в основном процессом генерации носителей в p-n переходе.
Допустимое обратное напряжение кремниевых диодов (до 1600 В) значи-
тельно превосходит аналогичный параметр германиевых диодов. Пробой
кремниевых диодов имеет лавинный характер. Поэтому с увеличением
температуры пробивное напряжение увеличивается.
   Верхний предел диапазона рабочих температур (125˚С) оказывается
большим аналогичного параметра германиевых диодов, так как ширина
запрещенной зоны кремния превышает ширину запрещенной зоны герма-
ния. Поэтому тепловая генерация носителей заряда в результате ионизации
собственных атомов полупроводника (собственная электропроводность) в
кремниевых диодах начинает сказываться при больших температурах.

           1.6. Описание установки и методики эксперимента

   Для снятия вольтамперных характеристик диодов на постоянном токе
их включают в схему, представленную на верхней крышке макета. Иссле-
дуемые германиевый и кремниевый диоды помещены в печь. Изменение
прямого и обратного смещения, подаваемого на диоды, а также регулиров-
ка температуры печи осуществляется двумя ЛАТРами. Измерение темпе-
ратуры производится термопарой, подключенной к прибору МПШПр-54.
Включение диодов в прямом и обратном направлениях и переключение
пределов измерения вольтметра и миллиамперметра осуществляется соот-
ветствующими тумблерами и штеккерами.
   По полученным экспериментальным данным при снятии вольтампер-
ных характеристик при различных температурах можно вычислить:
   1) статические сопротивления в прямом и обратном направлениях
                                                                             U
       при различных значениях приложенного напряжения( Rc =                   );
                                                                             I
  2)   динамическое сопротивление в определенной точке вольт ампер-
                                        ΔU
       ной характеристики ( Rд =           );
                                        ΔI
  3)   коэффициент выпрямления при различных значениях приложен-
                                I пр
       ного напряжения ( K =            при U пр = U обр );
                                I обр
                                                                  ΔI пр
  4)   температурный коэффициент прямого тока ( ТКПТ =                      );
                                                                  I пр ΔT
  5)   температурный         коэффициент           обратного   тока       насыщения
                   ΔI s
       ( ТКТH =          )
                  I s ΔT

Страницы