24 Лабораторна робота 7 Дослідження властивостей напівпровідникових приладів

7.1 Мета роботи - вивчення характеру електропровідності напівпровідників і принципу роботи напівпровідникових випрямлячів та транзисторів. Одержання практичних навичок у знятті вольтамперної характеристики напівпровідникових приладів у залежності від температури довкілля й матеріалу напівпровідника.

7.2 Прилади та устаткування

В даній роботі досліджуються наступні напівпровідникові прилади:

1) діоди типу Д7В (германієвий) і Д226 (кремнієвий);

2) транзистори МП-37Б (германієвий) і КТ-203Б (кремнієвий);

3) терморезистор типу ММТ-1 (або ММТ-4).

Для зняття залежності вихідних параметрів цих приладів від температури всі вони розташовані в термостаті. Вимірювання відповідних параметрів виробляється за допомогою мікро- та міліамперметрів, а також вольтметрів магнітоелектричної системи, що змонтовані на лицевій панелі лабораторного стенду. Джерелом постійної напруги служить установка для випрямлення ВУ.

7.3 Порядок виконання роботи

7.3.1 Зібрати схему (рис.7.1,а) і зняти вольтамперну характеристику терморезистора при температурі довкілля t₀ (термостат відімкнуто).

Для цього ввімкнути ключ К₁ і встановити потрібну напругу згідно з вольтметром (ключ К₂ - відімкнуто). Замкнути К₂ і зняти показання міліамперметра. Після цього ключ К₂ відімкнути й дати

терморезистору охолонути протягом 1 хвил. Після цього встановити наступне значення напруги й зробити вимірювання у тому ж порядку. Максимальне значення напруги для ММТ-1 - 35 В; для

ММТ-4 - 45 В.

Результати вимірів записати до табл. 7.1.

Таблиця 7.1 - Характеристики терморезистору типу ммт

t,0C	U,B
t0=20-25	I0, mA
tн=80	IН, mA

Примітка. Після виконання п. 7.3.1 схема залишається у зібраному виді.

7.3.2 Зібрати схему (рис. 7.1,б) і зняти вольтамперну характеристику діодів Д226 та Д7В при температурі довкілля (термостат відімкнуто). При визначенні зворотнього струму перемкнути пакетний вимикач П1 і змінити полярність на затискувачах вимірювальних приладів.

Результати випробувань записати до табл. 7.2.

Таблиця 7.2 - Характеристики напівпровідникових діодів

Тип діода	Uпр, В	Iпр, mА		Uобр, В	Iобр, А
		t0= 20-250С	tн=80 0С		t0= 20-250С	tн=80 0С
Д7В	5-25			5-25
Д226	5-25			5-25

Примітка. Після виконання п. 7.3.2 схема залишається у зібраному виді.

23 Таблиця 2.2 - Характеристики зразків при вимірюванні методом заряду конденсатору

U, В	Вимірюються		Обчислюються
	v	s	Iv, A	Rv, Oм	v, Ом*м	v, См/м	Is, А	Rs, Ом	s, Ом	s, См

2.3.2.15 Для визначення величини поверхневого опору необхідно на схемі (рис. 2.3) змінити місцем затискувачи «В» та «С» і виконати для неї вимірювання по пп. 2.3.2.9-2.3.2.13.

Поверхневий опір зразка визначається згідно з формулою, Ом

. (2.8)

Величини _v та _s обчислюються, відповідно, за формулами (2.1) та (2.2) з використанням формули (2.3), а величини _v та _s за формулами (2.4) та (2.5).

2.4 Зміст звіту

Звіт повинен додатково містити:

- графіки залежності _v=f(t), _s=f(t), _v=f(U), _s=f(U);

- значення коефіцієнта _ для однієї з точок дослідної кривої;

- теоретичну криву _v=f(t), отриману згідно з формулою:

, (2.9)

де - питомий об'ємний опір при температурі довкілля t₀=20С;

_або TK_ - температурний коефіцієнт, К^-1;

t - температура, С.

Числове значення _ при лінійному зміненні питомого опору (у вузькому інтервалі температур) знаходиться з експериментально отриманої залежності _v=f(t) за формулою:

, (2.10)

де ₁ - питомий опір діелектрика при початковій температурі t₁;

₂ - питомий опір при температурі t₂, що змінюється.

Теоретична крива _v=f(t) має бути побудована на одному графіку із експериментальною кривою.

Контрольні питання

1. Які фактори впливають на величину об'ємного струму I_v і поверхневого струму I_s?

2. За якими формулами обчислюються величини _v і _s?

3. На якому струмі виробляється вимірювання опорів діелектриків і чому?

4. Що характеризує собою температурний коефіцієнт _?

5. Що подає собою установка для вимірювання опорів?

12

6. Які зміни слід зробити у схемі при вимірюванні R_v і R_s?

7. Пояснити призначення ключа К1 і ємності С на рис. 2.3.

8. Яким чином змінеться робота схеми, наведеної на рис. 2.3, якщо буде закорочено ключ К2?

9. Пояснити призначення ключа К3 на рис. 2.3.

10. Пояснити характер змінення кривих =f(t).

Література: [2], с. 39-54; [3], с. 121-167; [4], с. 17-47; додатково –[5], с. 59-84