ЛР3

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МНЭ

отчет

по лабораторной работе №3

по дисциплине «МНЭ»

Тема: Исследование барьерной емкости диода

Студенты гр.
Преподаватель

Санкт-Петербург

2024

Цель работы: исследование барьерной ёмкости диода Д1Н4148.

1. В редакторе PSpice Schematics собрать схему для моделирования

барьерной емкости диода, включающую диод D1N4148, источник VPULSE

и землю.

Рисунок 1. Схема исследования диода

Рисунок 2. Временная характеристика ёмкости.

2. Смоделировать зависимость барьерной емкости от напряжения.

Рисунок 3. Зависимость барьерной емкости от напряжения. Верхний для плавного p-n перехода , нижний для резкого

3. Определить резкий или плавный p-n-переход.

Для резкого p-n перехода коэффициент m=1/2, а для плавного m=1/3. Соответственно резкий переход будет при 1/С² , а плавный переход с линейным распределением примеси 1/С³ . Для резкого перехода вольт- фарадная характеристика более прямая в координатах 1/С² , а для плавного в координатах 1/С³ от U. Таким образом верхний график соответствует резкому переходу, а нижний — плавному.

4. Определить контактную разность потенциалов.

Рисунок 4. Определение по графику контактной разности потенциалов.

Из графика рис.4 видно, что для резкого перехода контактная разность потенциалов составляет -0.9В, а для плавного перехода -0.7В.

Вывод: в ходе выполнения работы была исследована барьерная ёмкость диода. Для этого была построена зависимость барьерной ёмкости от напряжения (рисунок 3). Для построения зависимости использовалось соотношение, связывающее ёмкость и ток: . При увеличении обратного напряжения толщина обедненного слоя p-n-перехода возрастает, обкладки конденсатора как бы раздвигаются, и емкость его падает. В третьем пункте бы определён тип p-n перехода. Как известно, для резкого p-n перехода коэффициент m=1/2, а для плавного m=1/3.Следовательно, верхний график (рисунок 3) соответствует резкому переходу, а нижний — плавному. Далее были определены значения контактной разности потенциалов по пересечению с осью абсцисс (рисунок 4). Значения составили -0.9В и -0.7В для резкого и плавного переходов соответственно.