Лабораторная работа - Исследование вольтамперной характеристики полупроводникового диода - файл n1.doc
Лабораторная работа - Исследование вольтамперной характеристики полупроводникового диодаскачать (111.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc
Факультет дистанционного обучения Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра (ххххххххххххх)Отчет
Лабораторная работа №1
“
Исследование вольтамперной характеристики полупроводникового диода ” по дисциплине
“
Электроника и микроэлектроника” ИН хххххххххххх ( указать номер полученный при защите работы)
Выполнил:
студент ФДО ТУСУР
гр.: хххххххххх специальности ххххх Ф.И.О
дата. г. ххххххххх 2011
Цель работы
Изучить закономерности протекания тока в p – n переходе. Исследовать вольтамперную характеристику диода и стабилитрона. По экспериментальным зависимостям сделать количественную оценку параметров токовых характеристик p – n переходов.
Задание на работу
Исследовать вольтамперную характеристику полупроводникового диода Д237А и стабилитрона Д811 при прямом и при обратном включении. Для диода Д237 А в прямом направлении напряжение изменять в пределах от 0 до 1 В, в обратном от 0 до 80 В. Для стабилитрона Д811 прямом направлении напряжение изменять в пределах от 0 до 0,6 В, в обратном от 0 до 12 В. Запрещается превышать паспортные данные для диода и стабилитрона (см. Макет – Описание лабораторного макет – Паспортные данные приборов).
По начальному участку обратной ветви ВАХ диода Д237 А определить ток насыщения.
По обратной ветви ВАХ стабилитрона Д811 определить напряжение стабилизации(пробоя).
Рассчитать концентрацию носителей в базе диода по формуле(1,2(см. Теория – теоретическая часть) в зависимости от типа p-n перехода), исходя из определенного напряжения пробоя(стабилизации) для стабилитрона.
Оформить отчет по лабораторной работе.
Схема экспериментальной установки
Экспериментальные данные и их анализ
Результаты измерений приведены в таблице (4.1):
таб.4.1
Диод Д237 А | Стабилитрон Д811 |
Прямое направление | Обратное направление | Прямое направление | Обратное направление |
U,B | I,мА | U,B | I,мkА | U,B | I, мА | U,B | I,мА |
0 | 0 | 0 | 0 | 0.3 | 0 | 0 | 0 |
0.1 | 18 | -2.95 | -11 | 0.34 | 0.0002 | -7.5 | 0 |
0.2 | 38 | -5.77 | -17 | 0.38 | 0.0017 | -7.97 | -0.0002 |
0.3 | 59 | -7.81 | -20 | 0.40 | 0.0046 | -8.51 | -0.0008 |
0.4 | 84 | -16.16 | -27 | 0.42 | 0.0125 | -9 | -0.0034 |
0.5 | 110 | -23.22 | -30 | 0.44 | 0.0335 | -9.2 | -0.0061 |
0.6 | 140 | -30.79 | -32 | 0.48 | 0.25 | -9.42 | -0.012 |
0.7 | 175 | -36.14 | -33 | 0.50 | 0.68 | -9.8 | -0.037 |
0.8 | 215 | -43.2 | -34 | 0.52 | 1.5 | -9.96 | -0.06 |
0.9 | 245 | -52.95 | -35 | 0.53 | 3 | -10.24 | -0.14 |
1 | 295 | -67.3 | -36 | 0.54 | 5 | -10.42 | -0.24 |
|
| -80 | -36.5 | 0.55 | 8.2 | -10.8 | -0.74 |
|
|
|
| 0.56 | 13.5 | -11 | -1.4 |
|
|
|
| 0.57 | 22.5 | -11.51 | -6.2 |
|
|
|
| 0.58 | 37 | -11.6 | -8.2 |
|
|
|
| 0.59 | 61 | -11.7 | -11 |
|
|
|
| 0.6 | 100 | -11.8 | -15 |
|
|
|
|
|
| -11.9 | -20 |
|
|
|
|
|
| -12 | -27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
По измеренным данным построены графики:
Вольт амперные характеристики диода Д237А
Вольт амперные характеристики стабилитрона Д811
По начальному участку обратной ветви вольт-амперной характеристики полупроводникового диода определяем ток насыщения диода.
Iнас = 36.6 мкА.
По обратной ветви вольт-амперной характеристики стабилитрона определяем напряжение пробоя (напряжение стабилизации).
Unp = 12 В.
Материал из которого изготовлен стабилитрон - это кремний, следовательно
Ед=1,12 эв. Тип
p-n перехода - резкий несимметричный, поэтому применяем формулу (1):

Вывод
В процессе лабораторной работы были изучены закономерности протекания тока в p – n переходе. Были построены вольтамперные характеристики p-n перехода, определен ток насыщения диода и напряжение пробоя (напряжение стабилизации). Была рассчитана концентрация основных носителей в базе диода. Из вольтамперной характеристики диода наблюдаем, что при малом падении напряжения на диоде через него протекает значительный ток, то есть сопротивление диода в прямом направлении мало, а в обратном направлении ток через диод во много раз меньше, то есть его сопротивление в обратном направлении велико, что характеризует диод как полупроводниковый прибор, обладающий односторонней проводимостью.
Из вольтамперной характеристики стабилитрона видим, что при обратной проводимости стабилитрона ток через p-n переход в начале характеристики обратной проводимости возрастает мало, а затем, при достижении напряжения близком к напряжению стабилизации резко возрастает, эта особенность стабилитрона используется при стабилизации напряжения на нагрузке.
Факультет дистанционного обучения