- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение отражения и преломления света
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение радиуса кривизны линзы
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение дифракции света
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение ширины щели и экрана
- •Изучение теплового излучения вольфрама
- •Тепловое излучение – это ……
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение фотоэффекта
- •J, мкА
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Определение концентрации раствора
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Исследование законов теплового излучения
- •Теоретическое введение Тепловое излучение – это излучение ……
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Изучение спектров излучения атомов
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение резонансного потенциала атома
- •Челябинск
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Определение температуры кюри ферромагнетика
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение электронно-дырочного перехода
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение концентрации электронов
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение массы радиоактивного препарата
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Изучение поглощения гамма-излучения
Чипс, филиал УрГупс
Кафедра ЕНД
Работа 44
Изучение электронно-дырочного перехода
Студенты
Группа
Преподаватель
Дата
Челябинск
Цель работы: изучение вольтамперной характеристики полупроводникового диода, определение контактной разности потенциала.
Оборудование: полупроводниковый диод, электронный блок с миллиамперметром и вольтметром.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Электронно-дырочный переход, или p-n переход, – это область контакта……..
Внесение ничтожных долей примеси в сверхчистый кристалл полупроводника изменяет тип проводимости. Полупроводник n-типа можно получить, если в кристалл 4-валентного, например германия, добавить небольшое количество …………………………. Один валентный электрон атома примеси окажется слабо участвующим в химической связи. Его сравнительно легко оторвать от атома за счёт энергии теплового движения. Поэтому в полупроводниках n-типа основными носителями заряда являются…………, а неосновными………
Полупроводник р-типа можно получить, если в кристалл 4-валентного сверхчистого полупроводника добавить небольшое количество ……………
………………………Одна химическая связь атома примеси оказывается незаполненной, то есть ……….. Основными носителями электрического заряда являются …………., а неосновными ………
При образовании контакта полупроводников с разным типом проводимости, вследствие теплового движения происходит диффузия электронов и дырок навстречу друг другу. В результате рекомбинации образовавшиеся в узлах кристаллической решетки ионы разного знака создают двойной электрический слой с контактной разностью потенциалов, Uк. Его смогут преодолеть только те заряды, энергия теплового движения которых превышает барьер. Их концентрация, по уравнению Больцмана, зависит от температуры:
Они создают ток диффузии:
Зато контактное поле не препятствует, а, наоборот, увлекает неосновные носители зарядов. Их движение создаёт ток дрейфа, противоположный току диффузии.
Электрическое внешнее поле при прямом включении ослабляет контактное поле и ток диффузии основных носителей возрастает. А ток дрейфа неосновных носителей остаётся постоянным. При обратном включении внешнего поля ток диффузии падает. Остаётся постоянный по величине ток дрейфа незначительный по величине. Результирующая сила тока определяется разностью тока диффузии и тока дрейфа:
Свойство односторонней проводимости используется в диодах.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Прямое Обратное
Напряжение U, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Сила тока J, мА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
ln J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВАХ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J, мА
-2
-1
0 1 2 3 4
5 U,
В
-
ln J
График зависимости логарифма силы тока от напряжения
1 2 3 4 U, В
Расчет углового коэффициента:
=
Выводы.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ