Исследование биполярных структур. Медведев С.П - 4 стр.

                  q ϕ 0 = kT ln
                                  nn p p
                                               = kT ln
                                                         NDN A
                                                                 .
                                                                                 Методика проведения измерений
                                   ni2                    ni2                    1. Снятие ВАХ биполярных структур в диодном
    Энергетические диаграммы для разных полярностей внеш-                   включении.
него напряжения показаны на рис. 2. Явно видно, что внеш-                        Для регистрации ВАХ биполярных структур в диодном
нее напряжение изменяет высоту потенциального барьера.                      включении используются управляемый источник напряжения
При одной полярности напряжения барьер становится меньше                    (УИН) и измеритель тока. При этом независимо задаются
(прямое напряжение), а при другой — больше (обратное на-                    максимальные значения обратного и прямого напряжений для
пряжение). Условились считать прямое напряжение положи-                     УИН и предельные значения измеряемого обратного и прямо-
тельным, а обратное — отрицательным. Тогда высота потен-                    го токов. При необходимости снятия только прямой ветви
циального барьера будет определяться одной формулой:                        ВАХ нужно задать обратное напряжение, равное нулю. Для
q( ϕ 0 − U ) .                                                              снятия только обратной ветви ВАХ следует установить нуле-
                                                                            вое прямое напряжение.
                                                                                 Максимальный предел измерения прямого тока – 50 мА.
                                                                            Такое значение тока достигается, как правило, при прямом
                                                                            смещении 0,7...1 В для кремниевых переходов и 0,4..0,7 В для
                                                                            германиевых.
                                                                                 Обратный ток кремниевых структур составляет десятые –
                                                                            сотые доли микроампер, и его практически можно наблюдать
                                                                            с помощью данного стенда только при высокой температуре
                                                                            (около 100 °С) на пределе 0,02 мА. У германиевых переходов
                                                                            ток насыщения существенно больше (единицы – сотни мик-
                                                                            роампер), его можно измерить, выбрав соответствующий пре-
                                                                            дел по току. Используйте возможность увеличения фрагмента
                                                                            характеристики.
                                                                                 При высоком обратном напряжении на переходе можно
                                                                            наблюдать явление электрического пробоя. Переход база-
                                                                            эмиттер транзистора из-за высокой концентрации примеси
                                                                            пробивается при существенно меньшем напряжении, чем пе-
                                                                            реход коллектор-база. Для транзисторов, выполненных по
                                                                            планарной технологии, электрический пробой эмиттерного
                                                                            перехода наступает обычно уже при обратном напряжении
                                                                            6..12 В. Напряжение пробоя коллекторного перехода может
                                                                            составить десятки – сотни вольт.
                                                                                 В случае возникновения перегрузки по току следует либо
                                                                            уменьшить максимальное значение напряжения, либо увели-
                                                                            чить предел измерения по току.
       Рис. 2. Энергетические диаграммы и концентрации носителей заряда в
        p-n-переходе при внешнем напряжении: а — прямом, б — обратном


                                           4                                                            21