4. Схемы экспериментальных исследований

При проведении экспериментальных исследований снимаются вольтамперные характеристики маломощных германиевого и кремниевого электронно-дырочных переходов, причем лабораторная установка позволяет исследовать как прямые ветви, так и обратные ветви вольтамперных характеристик электронно-дырочных переходов (рис.16, 17).

Рис. 16. Схема лабораторной установки для снятия прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода

Рис.17. Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода

При снятии прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода (рис.16) задаются значениями прямого тока и измеряют напряжение на диоде, соответствующее заданному значению тока. Напряжение регулируется с помощью источника входного напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 5 В. При снятии обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода (рис.17) задаются значениями обратного напряжения и измеряют величину обратного тока, соответствующую данному значению напряжения. Напряжение регулируется с помощью источника напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 30 В.

При экспериментальных исследованиях электронно-дырочных переходов в режиме электрического пробоя снимаются вольтамперные характеристики для разных значений рабочих температур. Причем лабораторная установка позволяет исследовать электронно-дырочные переходы с полевым и лавинным пробоем, исследовать прямые и обратные ветви вольтамперной характеристики. При снятии прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода (рис.16) задаются значениями прямого тока и измеряют напряжение на электронно-дырочном переходе, соответствующее заданному значению тока. напряжение регулируется с помощью источника входного напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 5 В.

При снятии обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода, работающего в режиме электрического пробоя, (рис.18) между источником входного напряжения и стабилитроном включается резисторR_Б, значение которого определяется наибольшим входным напряжениемU_{ВХ МАКС}, макси-мальным током стабилизацииI_{СТ МАКС}. При проведении экспериментальных исследований необходимо задаваться значениями обратного тока электронно-дырочного перехода, при этом измеряя значения напряжения на переходе.

Рис.18. Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода, работающего в режиме электрического пробоя

Миллиамперметр (мА) измеряет ток, протекающий через обратносмещенный электронно-дырочный переход, вольтметр (V) служит для измерения напряжения на переходе, вольтметр(V1) - для измерения напряжения, получаемого от источника напряжения, аR_Б- резистор, величина сопротивления которого определяет исходное положение рабочей точки на вольтамперной характеристике электронно-дырочного перехода.

5. Лабораторные задания

5.1. Лабораторное задание n 1: Исследование характеристик и параметров электронно-дырочных переходов

1. Записать параметры исследуемых электронно-дырочных переходов (смотри приложения 2,3 или [14-17]).

2. Собрать схему измерений для снятия прямой ветви ВАХ германиевого электронно-дырочного перехода (рис.16).

3. Снять прямую ветвь ВАХ германиевого перехода Uпрям = f(Iпрям), изменяя прямой ток в пределах от 0 до 100 мА.

При снятии прямой ветви ВАХ задаются значением прямого тока, а не напряжения как следует из Это важно! определения понятия прямой ветви ВАХ, так как ВАХ имеет экспоненциальный характер и в области больших прямых токов малым изменениям напряжения соответствуют значительные изменения прямого тока.

Результаты измерений свести в таблицу 1.

Таблица 1. Пример оформления экспериментальных данных при снятии прямой ветви ВАХ

Iпр, мА	0	1	5	10	30	50	70	100
Uпр, В при Т1=
Uпр, В при Т2=

4. Собрать схему для снятия обратной ветви вольтамперной характеристики германиевого электронно-дырочного перехода (рис.17).

5. Снять обратную ветвь ВАХ германиевого электронно-дырочного перехода Iобр = f(Uобр), изменяя значение обратного напряжения в диапазоне от 0 до 30 В и отмечая при этом получающиеся величины обратного тока. Результаты измерений свести в таблицу 2.

Таблица 2. Пример оформления экспериментальных данных при снятии обратной ветви ВАХ

Uобр, В	0	0,05	0,1	0,2	1	10	15	25
Iобр, мкА при Т1=
Iобр, мкА при Т2=

6. Исследуемый германиевый электронно-дырочный переход поместить в термостат, предварительно разогретый до температуры 50С. Через 5 минут повторить пункты 25.

7. Собрать схему измерений для снятия прямой ветви ВАХ кремниевого электронно-дырочного перехода (рис.16).

8. Снять при комнатной температуре прямую ветвь ВАХ кремниевого перехода Uпрям = f(Iпрям), изменяя прямой ток в пределах от 0 до 100 мА. Результаты измерений свести в таблицу 1.

9. Собрать схему для снятия обратной ветви вольтамперной характеристики кремниевого перехода (рис.17).

10. Снять при комнатной температуре обратную ветвь ВАХ кремниевого перехода Iобр = f(Uобр), изменяя значение обратного напряжения в диапазоне от 0 до 30 В и отмечая при этом получающиеся величины обратного тока. Результаты измерений свести в таблицу 2.

11. Довести температуру термостата до 7075С. Поместить в термостат исследуемый кремниевыйэлектронно-дырочный переход и через 5 минут повторить пункты 710.