МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ»

Кафедра «Радиоэлектроника информационных систем»

Оценка работы__________

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫХ ПЕРЕХОДОВ

Отчет по лабораторной работе №1

по дисциплине «Физические основы электроники»

	Подпись	Дата	Ф.И.О.
Преподаватель	____________________	____________	Устыленко Н.С.
Студент	____________________	____________

Группа Р-

Екатеринбург 20

1. Цели лабораторной работы

Целью данной лабораторной работы является исследование основных характеристик электронно-дырочных переходов. Для исследования германиевого и кремниевого p-n переходов взяты широко выпускаемые отечественной промышленностью диоды, Д7Ж и Д226 соответственно. Не менее важной целью, на мой взгляд, является получение основных навыков при работе с лабораторным оборудованием, т.е. необходимо уметь правильно интерпретировать и анализировать показания электронных приборов, а также уметь собирать простейшие электрические цепи.

2. Схемы для экспериментальных исследований

С хема лабораторной установки для снятия прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода

Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода

3. Таблицы экспериментальных данных

германиевый диод Д7Ж

Iпр, мА	0	1	5	10	30	50	70	100
Uпр,В при T=22C	0	0,13	0,20	0,24	0,31	0,35	0,37	0,41
Uпр,В при T=50C	0	0,08	0,15	0,20	0,27	0,31	0,35	0,39
Uобр, В	0	0,05	0,1	0,2	1	10	15	24
Iобр, мкА при T=22C	0	24	28	29	30	40	46	56
Iобр, мкА при T=50C	0	120	150	160	160	165	170	180

кремниевый диод Д226

Iпр, мА	0	1	5	10	30	50	70	100
Uпр,В при T=20C	0,42	0,59	0,68	0,72	0,80	0,85	0,89	0,94
Uпр,В при T=70C	0,26	0,52	0,61	0,66	0,75	0,81	0,86	0,92
Uобр, В	0	0,050	0,1	1	6	10	15	24
Iобр, мкА при T=22C	-	-	-	-	-	-	-	-
Iобр, мкА при T=70C	-	-	-	-	-	-	-	-

5. Расчет параметров исследованных электронно-дырочных переходов

Характеристика	Температура	Диод
		Д7Ж	Д226
Uпр при Iпр max , В	комнатная	0,41	0,94
Iобр при Uобр max, мкА		56	-
Uпр при Iпр max , В	повышенная	0,39	0,92
Iобр при Uобр max, мкА		180	-

5.1. Определим дифференциальные сопротивления

При I_пр = I_{пр max}

При I_пр = 0,5I_{пр max}

При I_пр = 0,1I_{пр max}

5.2. Определим сопротивление прямому току исследованных переходов:

При I_пр = I_{пр max}

При I_пр = 0,5I_{пр max}

При I_пр = 0,1I_{пр max}

5.3. Определим сопротивление обратному току:

5.4. Определим дифференциальное сопротивление теоретической ВАХ при заданных значениях токов при T = 300 К:

5.5. Определим значение тока насыщения кремниевого перехода для

I_пр = 0,5I_прmax при комнатной температуре:

5.6. Определим температурные коэффициенты для рассматриваемых переходов

6. Справочные, расчетные и экспериментальные данные исследованных

p-n переходов

Параметры		Тип диодов
		Д7Ж	Д226
Справочные данные
Iпр, мА		300	300
Uпр, В		0,5	1,0
Uобр, В		300	300
Iобр, мкА		100	50
Экспериментальные данные
Uпр, В, при Iпр = Iпр max	Т1 = 295 К	0,41		0,94
	Т2 = 323 (343) К	0,39		0,92
Iобр, мкА, при Uобр = Uобр max	Т1 = 295 К	56		-
	Т2 = 323 (343) К	180		-
rдиф, Ом	Iпр = Iпр max	1,2		1
	Iпр = 0,5 Iпр max	1,6		1,8
	Iпр = 0,1 Iпр max	8		10
Расчетные данные
, Ом	Iпр = Iпр max	0,25	0,25
	Iпр = 0,5 Iпр max	0,5	0,5
	Iпр = 0,1 Iпр max	2,5	2,5
, Ом	Iпр = Iпр max	4,1	9,4
	Iпр = 0,5 Iпр max	7	17
	Iпр = 0,1 Iпр max	24	72
, кОм	Т1 = 295 К	428,6	-
	Т2 = 323 К	133	-

7. Анализ полученных результатов

При рассмотрении экспериментальных и расчетных результатов можно прийти к выводу, что полученные данные в определенном приближении сходятся с теоретическими. Т.е., наблюдаются основные закономерности, предсказанные теорией, а теперь проверенные и на практике. К таким закономерностям можно отнести, например, увеличение дифференциального сопротивления p-n перехода при уменьшении прямого напряжения, или увеличение тока насыщения через обратносмещенный p-n переход при увеличении температуры окружающей среды.

Наряду с этим, в какой-то степени можно проверить и некоторые значения, полученные в ходе теоретических исследований. Например, при измерении обратного тока через кремниевый p-n переход микроамперметр постоянно показывал значение 0 мкА при значениях обратного напряжения вплоть до 25 В. А при теоретическом расчете значение тока насыщения получилось порядка 10^-17А, что хорошо стыкуется с результатами эксперимента.