лабы / эбэ2обр

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Электроакустики и ультразвуковой техники

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Элементная база электроники»

Тема: Полупроводниковые приборы

Студенты гр. 358		.
		.
		.
Преподаватель		.

Санкт-Петербург

2025

Протокол наблюдений к лабораторной работе №2 «ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ»

Таблица 2.1

		2		5		10		20	30		35
	КД226
	1N5819
	КС456

Таблица 2.2

		2		5	10	13
КД226
1N5819
КС456

Таблица 2.3

			Светоизлучение
2
4
6
8
10
12
15

Цель работы – изучение основных характеристик, процессов работы и

областей применение полупроводниковых приборов.

Основные теоретические положения

Полупроводник - вещество, электропроводность которого при комнатной температуре имеет промежуточное значение между электропроводностью проводников и диэлектриков.

Существует два типа полупроводников: n-тип, в котором носители тока (электроны) имеют отрицательный заряд, и р-тип, в котором носители тока (дырки) имеют положительный заряд. Полупроводниковые переходы образуются, когда происходит резкий скачок от одного вида примеси к другому. Такой р-n-переход действует как выпрямитель (преобразователь переменного электрического тока в постоянный) и является основой полупроводникового диода.

Диод - полупроводниковый элемент, обладающей односторонней проводимостью. В n-проводящем слое в качестве свободных носителей заряда преобладают электроны, а в p-проводящем слое - дырки.

Диод Шоттки - полупроводниковый диод, обладающей односторонней проводимостью, выполненный на основе контакта металл-полупроводник. Главная особенность диодов Шоттки - низкий уровень падения прямого напряжения после перехода, отсутствие заряда обратного восстановления.

Стабилитрон (диод Зенера) – полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения в источниках питания. Он представляет собой кремниевый диод, характеристика которого в открытом состоянии такая же, как у выпрямительного диода. Отличие стабилитрона заключается в относительно низком напряжении пробоя при обратном напряжении.

Светодиод или светоизлучающий диод (LED - light emitting diodes) - полупроводниковый прибор, который при определенных условиях начинает светиться.

Обработка результатов

1. Вольтамперные характеристики выпрямительного диода, диода Шоттки и стабилитрона

Для снятия прямой ветви вольтамперной характеристики диодов соберем цепь при . Полученные данные представлены в таблице 1:

Таблица 1 – прямая ветвь ВАХ

		2		5		10		20	30		35
	КД226	0.6	0.63		0.66		0.68		0.7	0.7
	1N5819	0.23	0.25		0.27		0.29		0.3	0.3
	КС456	0.77	0.79		0.81		0.83		0.85	0.85

Изменив схему, снимем обратную ветвь вольтамперных характеристик диодов:

Таблица 2 – обратная ветвь ВАХ

		2		5	10	13
КД226			2.01	5.08	10.07	12.92
			0	0	0	0
1N5819			2.05	5.03	10.07	12.92
			0	0	0	0
КС456			2.09	5.1	10.1	12.92
			0	0	0	0

На одном графике приведем ВАХ выпрямительного диода, диода Шоттки и стабилитрона:

Рисунок 1 – ВАХ выпрямительного диода (фиолетовый), диода Шоттки (красный), стабилитрона (синий)

2. Вольтамперная характеристика светодиода

Изменяя входное напряжение, измерим прямое напряжение и ток светодиода с помощью мультиметра, а также визуально оценим светоизлучение. Полученные данные занесем в таблицу 3:

Таблица 3 – зависимость резонансной частоты от обратного напряжения

			Светоизлучение
2	1.79	0.89	Среднее
4	1.9	6.16	Яркое
6	1.96	12.08	Яркое
8	1.99	17.86	Яркое
10	2.01	24.3	Яркое
12	2.02	30.5	Яркое
15	2.03	38.8	Яркое

Построим график вольтамперной характеристики светодиода на постоянном токе:

Рисунок 2 – ВАХ светодиода

Вывод: В ходе проведения данной лабораторной работы были изучены основные характеристики, процессы работы и области применения полупроводниковых приборов.

Кроме этого, сняты вольтамперные характеристики выпрямительного диода (КД226), диода Шоттки (1N5819) и стабилитрона (КС456). По полученным данным был построен график (рисунок 1).

Также было изучено влияние напряжения и тока светодиода на световую эмиссию, построен график (рисунок 2) его вольтамперной характеристики.