Обработка результатов.
1. Построим входные характеристики IЭ = f(UЭБ) при фиксированном напряжении UКБ для кремниевого и германиевого транзисторов при трёх различных значениях температур.
Кремниевый транзистор (R=100 Ом): Германиевый транзистор (R=100 Ом):
2. Построим графики зависимостей ln IЭ от 1/T при больших значениях IЭ.
Зависимость тока эмиттера от температуры для кремниевого транзистора:
С
помощью МНК найдем
ширину запрещенной зоны полупроводника
кремниевого транзистора (U=0,73
В):
Мы
знаем, что
=
, где
Эта формула имеет вид y=ax+b где: y =
a
=
b
=
x
=
По МНК найдем:
a
= (3,38
0,62)*
=
=
= 1,16847
(Дж) = 0,729302 (эВ)
=
=
0,21518
(Дж) = 0,134305 (эВ)
= (0.8 0.2) эВ
Зависимость
тока эмиттера от температуры для
германиевого транзистора:
С
помощью МНК найдем
ширину запрещенной зоны полупроводника
германиевого транзистора (U=0,43
В):
По МНК найдем:
a = (1,61 0,05)*
=
=
= 0,68823
(Дж) = 0,429559 (эВ)
=
=
0,02094
(Дж) = 0,01307 (эВ)
= (0.43 0.02) эВ
Найдём разницу в ширине запрещённой зоны кремниевого и германиевого полупроводников:
3.
Оценим разницу в ширине запрещённой
зоны
кремния и германия по сдвигу входных
характеристик германиевого и кремниевого
транзисторов:
При
Т=23,5 оС,
из графика видно, что
и
находим значение
,
отсюда можем найти величину
При
Т=39,5 оС,
из графика видно, что
и
находим значение
,
отсюда можем найти величину
При
Т=59,5 оС,
из графика видно, что
и
находим значение
,
отсюда можем найти величину
Находим среднее значение между этими величинами
Вывод: В данной работе были исследованы входные характеристики биполярных транзисторов в схеме с общей базой в зависимости от температуры; определены ширины запрещённой зоны материала полупроводниковых триодов.
Из зависимостей логарифма тока эмиттера от обратной температуры:
= (0.8 0.2) эВ
= (0.43 0.02) эВ
Из оценки по сдвигу входных характеристик:
Табличные значения ширин запрещенных зон:
= 1,08 эВ
= 0,66 эВ
Обработанные двумя способами результаты совпадают, при этом они чуть меньше табличных.