Часть 2

3.4.9 Исследовать влияние температуры и концентрации примесей в базе на вид ВАХ для PSPICE модели идеального диода

1. записать модель ВАХ идеального диода при прямом смещении и определить ее входные параметры;

2. записать модель идеального диода в логарифмическом масштабе; какая кривая на графике ВАХ при этом получается?

3. чему равен тангенс угла наклона полученной кривой? где находится на графике точка, соответствующая параметру Is?

4. перейдя к листу “ВАХ диода” изучить основные способы работы с этим листом:

• необходимо устанавливать диапазоны рабочих напряжений и токов так, что бы на графиках получались их реальные значения;

• токи насыщения для германия и кремния задаются в зеленых полях; все параметры кремниевого диода при номинальной температуре задаются в таблице «Исходные данные для физической модели PSPICE»;

• изменение диапазона графиков по напряжениям обеспечивается изменением шага по напряжениям;

• для изменения диапазона по оси токов ( максимальные токи не должны превышать величин 1-10 А) правой кнопкой мышки выбрать (кликнуть) “ось значений”, затем в появившемся окне левой кнопкой выбрать поле “формат оси” и в новом окне установить нужное максимальное значение;

• подтвердить изменения, нажав кнопку «OK»;

• для включения-выключения нужных графиков устанавливать параметры голубых полей в ноль или единицу;

• печать графиков: либо по кнопке «печать» с указанием конкретного номера страницы, которую нужно распечатать;

• печать графиков: либо выбрать нужный график левой кнопкой мышки, затем нажать кнопку «предварительный просмотр»(в виде лупы), установить в параметрах страницы ориентацию как «книжная» и необходимый размер страницы печати (рекомендуемый – А5), вернуться в просмотр и нажать кнопку «печать».

5. построить и распечатать (или срисовать) графики ВАХ с параметрами температура и тип материала; для управления диапазоном по напряжениям использовать выбор шага по напряжениям;

6. выяснить, как будет влиять изменение концентрации примеси в базе на вид ВАХ;

7. сделать выводы

3.4.10 Исследовать влияние процессов генерации-рекомбинаци в ОПЗ на вид ВАХ для PSPICE модели диода

1. записать уточненную модель ВАХ диода при прямом смещении с учетом процессов генерации-рекомбинации в ОПЗ и определить ее входные параметры;

2. изменяя значение параметра N в диапазоне от 1 до 5 определить как будут изменяться вид ВАХ; возможно ли указать диапазоны напряжений, в которых начинает преобладать ток генерации-рекомбинации для кремниевого и германиевого диодов?;

3. построить и распечатать (или срисовать) графики ВАХ с учетом процессов генерации-рекомбинации (по параметру N) для германиевых и кремниевых диодов и сравнить их с графиками идеальной модели;

4. сделать выводы

3.4.11 Исследовать влияние процессов высокого уровня инжекции на вид ВАХ для PSPICE модели диода

1. записать уточненную модель ВАХ диода с учетом процессов высокого уровня инжекции при прямом смещении на диоде и определить ее входные параметры;

2. записать модель коэффициента инжекции Kinj, определить ее входные параметры и построить зависимость Kinj от напряжения на диоде;

3. определить характерные значения параметра IKF –предельного тока при высоких уровнях инжекции, начиная с которых на ВАХ начинает оказывать влияние эффект высоких уровней (отдельно для германиевого и отдельно для кремниевого диодов);

4. определить характерные диапазоны напряжений, при которых начинают проявляться эффекты высокого уровня инжекции;

5. построить и распечатать (или срисовать) графики ВАХ с учетом процессов высокого уровня инжекции для германиевых и кремниевых диодов, сравнить их с графиками идеальной модели и модели с учетом эффектов генерации-рекомбинации;

6. сделать выводы

3.4.12 Исследовать влияние процессов пробоя на вид ВАХ на основе PSPICE модели диода

1. записать уточненную модель обратной ветви ВАХ диода с учетом процессов пробоя и определить ее входные параметры;

2. на модельных расчетах для резкого плоского перехода качественно установить как зависит пробивное напряжение от типа материала и концентрации легирующей примеси в базе;

3. определить характерные диапазоны токов, при которых начинают проявляться эффекты пробоя кремниевых и германиевых диодов;

4. построить и распечатать (или срисовать) графики обратных ветвей ВАХ с учетом процессов пробоя для германиевых и кремниевых диодов, сравнить их с графиками обратных ветвей ВАХ для идеальной модели;

5. нарисовать плоский, сферический и цилиндрический p-n переходы;

6. сделать выводы