Отчет по лабораторной работе №3 по дисциплине "Твердотельная электроника" - файл

скачать (40.6 kb.)


Министерство науки и высшего образования
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное
учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)


Кафедра электронных приборов (ЭП)
ИЗУЧЕНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДАХ
Отчет по лабораторной работе №3
по дисциплине “Твердотельная электроника”

Выполнили:

Студенты группы №350
_______Казаков А.И.
_______Дандерфер М.В.
______Ивошин Д.Е.

Проверил:


доктор технических наук

____________ Сахаров Ю.В.

2022


  1. Цель работы

Целью данной работы является изучение переходных процессов в полупроводниковом диоде при работе на импульсах прямого тока и при переключении диода с прямого напряжения на обратное, а также определение эффективного времени жизни неосновных носителей в базе диода.

  1. Схема экспериментальной установки

Экспериментальная установка для изучения переходных процессов в диоде показана на рис.2.1. Установка позволяет наблюдать переходные процессы на импульсах прямого тока и при переключении диода с прямого напряжения на обратное. В качестве генератора импульсов используется прибор Г5-15, переходные процессы фиксируются с помощью осциллографа С1-118А.

а б

Рисунок 2.1 – Установка для измерения времени жизни неосновных носителей в базе диода: а- на импульсах прямого тока; б- при переключении с прямого напряжения на обратное



3. Основные расчетные формулы

Время жизни неосновных носителей в базе определяется по формуле:



где k – постоянная Больцмана, равная 1,38 Дж/К;

T – температура, равная 300 К;

q – заряд электрона, равный 1,6 Кл;



– изменение времени после инжекционного спада напряжения, с;

– изменение послеинжекционного напряжения, В.

Значения , определяются из осциллограмм переходных процессов при прохождении импульсов прямого тока через полупроводниковый диод с разным уровнем инжекции неосновных носителей в базе.

Для расчета времени жизни неосновных носителей в базе диода, при переключении напряжения с прямого на обратное необходимо воспользоваться зависимостью , которая обусловлена выражением:

где – длительность плоской части импульса обратного тока;



– прямой ток, равный 1 А;

– обратный ток, А.

Значения определяются из осциллограмм переходных процессов при переключении напряжения с прямого на обратное с учетом изменения ограничивающего сопротивления , значения которого соответственно равны: 5, 10, 15, 20,25 кОм.



4.Результаты эксперимента

Рисунок 4.1 – Ток через диод на прямых импульсах (модуляция сопротивления базы).

Воспользовавшись формулой (3.1) рассчитали время жизни при высоком уровне инжекции:

Для построения графика зависимости , были произведены расчеты значений . Результаты измерений и расчетов представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1-Результаты измерений


t1,мкc

ln(1+I_прям/I_обр )

15

7,824

18

8,517

20

8,823

22

9,21

23

9,434

Рисунок 4.2 – График зависимости

Уравнение вида , где коэффициент, стоящий перед x, является временем жизни неосновных носителей в базе диода при переключении напряжения с прямого на обратное.

Из графика видно, что линия тренда равна


y=5.0701x-24.822
Из этого следует, что время жизни неосновных носителей в базе диода при переключении напряжения с прямого на обратное равно:
мкс
5. Заключение

В результате проделанной работы были изучены переходные процессы в полупроводниковых диодах при прохождении через него импульсного тока, а также при переключении напряжения с прямого на обратное. Также были получены значения времени жизни неосновных носителей в базе диода при прохождении импульсного тока и при переключении напряжения с прямого на обратное.

Значение времени жизни неосновных носителей в базе диода при прохождении импульса прямого тока:

мкс

Из графика зависимости t1~ было получено значение времени жизни неосновных носителей в базе диода при переключении напряжения с прямого на обратное:



.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации