Санкт-Петербу́ргский госуда́рственный университе́т телекоммуника́ций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

Лабораторная работа 2

по дисциплине «Физические основы электроники»

по теме

Исследование характеристик и параметров полупроводниковых диодов

Выполнил:

Студент Рогова М.С группа РТ-12

2022 г.

г. Санкт-Петербург 2022

Цель работы:

1. Освоить методику экспериментального исследования статических характеристик полупроводниковых приборов.

2. Исследовать вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов.

3. Рассчитать значения основных параметров диодов.

4. Рассчитать теоретически вольт-амперные характеристики диодов и сопоставить их с экспериментальными.

1. Исследование вольт-амперной характеристики полупроводниковых диодов

1.1 Исследование прямой ветви характеристики

Схема с установленным кремниевым диодом

Диод Si Таблица 2.1

U	В	0	0,55	0,63	0,65	0,67	0,69	0,7	0,71
I	мА	0	0,5	3	5	8	12,2	15	17,61

Значению Iпр макс = 20 мА соответствует U=0,71 В

Значению I = 0,5 мА соответствует U=0,55 В

График 2.1

U, В

I, мА

С диодом шоттки

U	В	0	0,2	0,205	0,21	0,215	0,22	0,225	0,23
I	мА	0	3	5,5	8	10	12,11	15	19

Значению Iпр макс = 20 мА соответствует U=0,23 В

График 2.2

I, мА

U, В

1.2 Исследование обратной ветви ВАХ диода

Схема с установленным германиевым диодом

Диод Шоттки Таблица 2.3

U	В	0	-8	-10	-12	-14	-16	-18
I	мкА	0	-0,063	-0,08	-0,09	-0,098	-0,105	-0,11

График 2.3

U, В

I, мА

I, мкА

2. Расчет основных параметров диодов

При токе I=10 мА

rо = R = ~ ctgα

rоSi = = 68 Ом

rоШоттки = = 21,5 Ом

𝑟𝑝𝑛= ≈

𝑟𝑝𝑛Si = = 5,7 Ом

𝑟𝑝𝑛Шоттки = = 2.7 Ом

Обратное напряжение U= 10 В

rо = R = ~ ctgα

rоШоттки = = 125 Ом

𝑟𝑝𝑛= ≈

𝑟𝑝𝑛Шоттки = = Ом

3.Расчет вольт-амперной характеристики диодов

i = Io[ – 1]

IoSi= = = 4.9*10^-13 А

́ = uT ln( +1)+i ́

́ = 0

́ = 0.026*10^-3* ln( +1)= 0.05 В

Расчет для Si

i = Io[ – 1]

i = 4.9*10^-13*[ – 1] = 0.5 мА

i = 4.9*10^-13*[ – 1] = 1.6 мА

…

* = 0.05 В

U	В	0	0,55	0,63	0,65	0,67	0,69	0,70
I	мА	0	0,5	1,6	4	8	16,4	20

U, В

I, мА

Вывод:

1. Освоили методику экспериментального исследования статических характеристик полупроводниковых приборов.

2. Исследовали вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого диодов.

3. Рассчитали значения основных параметров диодов.

4. Рассчитали теоретически вольт-амперные характеристики диодов и сопоставили их с экспериментальными.

7