3. Методические указания по выполнению лабораторной работы

3.1. Вызвать программу лабораторной работы, для чего кликнуть мышью на ярлыке ЛАБ1 на рабочем столе.

3.2. Ввести исходные данные согласно заданному преподавателем номеру варианта 1...12 и данным таблицы 1. При вводе чисел пользоваться экспоненциальной формой записи. Например, число следует записать, как 3E17, число – как 1Е–6. После набора каждого числа нажимать ENTER.

3.3. Перенести в отчёт рисунок p-n перехода с экрана.

3.4. Перенести в таблицу 2 результаты расчёта.

3.5. Исходя из теоретических сведений, предложить вариант конструкции с увеличенным напряжением пробоя U_проб. Внести исходные данные и результаты в таблицу 2.

3.6. Исходя из теоретических сведений, предложить вариант конструкции с уменьшенной барьерной емкостью C_б0. Внести исходные данные и результаты в таблицу 2.

3.7. Исходя из теоретических сведений, предложить вариант конструкции с уменьшенным тепловым током I₀. Внести исходные данные и результаты в таблицу 2.

4. Содержание отчета

Отчёт должен содержать:

– название и цель работы;

– рисунок р-n перехода с поясняющими надписями, согласующимися с заданным вариантом (как на экране);

– полностью заполненную таблицу 2.

5. Контрольные вопросы

1. Указать направление диффузии и дрейфа в асимметричном р-n переходе при U=0. Какие составляющие (электронная, дырочная) будут преобладать?

2. Почему диффузия носителей не приводит к выравниванию концентраций?

3. Какие заряды количественно преобладают вблизи контакта р- и n- областей? Почему на границе областей концентрация подвижных носителей невелика?

4. Какой окажется контактная разность потенциалов _k при подаче внешнего напряжения, равного _k0?

5. Как на свойства р-n перехода влияет выбор типа полупроводника?

6. Как на свойства р-n перехода влияет концентрация примесей?

7. Как на свойства р-n перехода влияет его площадь?

8. Каким должен быть р-n переход с большим напряжением лавинного пробоя? С малым напряжением туннельного пробоя?

Таблица 1. Данные исходных вариантов

№ варианта	Тип полупроводника	Концентрация акцепторной примеси NA,см –3	Концентрация донорной примеси NД,см –3	Площадь, см2
1	Ge	1019	1017	10–7
2	Si	3·1015	3·1018	3·10–7
3	GaAs	1018	1015	10–6
4	Ge	3·1015	3·1018	3·10–6
5	Si	1019	1017	10–5
6	GaAs	3·1016	3·1018	3·10–5
7	Ge	1018	1016	10–4
8	Si	3·1015	3·1017	3·10–4
9	GaAs	1019	1017	10–3
10	Ge	3·1016	3·1018	3·10–3
11	Si	1018	1016	10–2
12	GaAs	3·1015	3·1017	3·10–2

Таблица 2. Результаты исследований

Характеристики p-n перехода	Исходный вариант	Вариант с увеличенным Uпроб.	Вариант с уменьшенной Сб0	Вариант с уменьшенным I0
Исходные данные
Тип п/п	Ge	Ge	Ge	Ge
NA, см–3	3E15	2,7E15	3E15	3,3E15
NД, см–3	3e18	3e18	3E18	3E18
S, см2	3e-6	3e-6	2,7E-6	3E-6
Результаты при Т = 300 К
k0, В	4,2860E-1	4,2588E-1	4,2860E-1	4,3107E-1
w, мкм	5,0312E-1	5,2862E-1	5,0312E-1	4,8111E-1
I0, А	1,8318E-13	1,9371E-13	1,6486E-13	1,7414E-13
Uпроб.л., В	2,1317E+1	2,3070E+1	2,1317E+1	1,9847E+1
Uпроб.т., В	1,4750E+1	1,6389E+1	1,4750E+1	1,3409E+1
Сб0, Ф	8,4475E-14	8,0397E-14	7,6028E-14	8,8345E-14