Бібліографічний список

[1. С. 353...373; 2. С. 342..367; 3. С.297...329; 4. С. 227...246;

5. С.332...332; 6. С. 197...205].

Лабораторна робота №13 дослідження напівпровідникового діода

МЕТА РОБОТИ

Вивчити будову, принцип дії та області застосування напів­провідникових діодів.

Провести експериментальні дослідження параметрів напівпро­відникового діода та побудувати вольтамперну характеристику.

ОБЛАДНАННЯ

1. Джерело живлення постійного струму до 1 В - 1 шт.

2. Вольтметр постійного струму на 3 В (PV) - 1шт.

3. Міліамперметр постійного струму на 300 мА (PmA) - 1 шт.

4. Напівпровідниковий діод типу КД 209 А - 1 шт.

5. Комплект з'єднувальних проводів - 1 шт.

Короткі відомості з теорії

Згідно ГОСТ 19880-74 напівпровідник – речовина, основною властивістю якої є сильна залежність його електропровідності від впливу зовнішніх факторів: температури, електричного поля, світла та інше.

Напівпровідниковий діод – електричний прилад з одним p-nпереходом та двома виводами, у якого використовується властивість переходу пропускати струм в одному напрямі.

Електронно – дірковий перехід або p –n перехід - область на межі двох напівпровідників з різними типами електропровідності.

Напівпровідникові діоди діляться на точкові та площинні.

У точковому діоді застосовується пластина германію або кремнію з електропровідністю n–типу, товщиною 0,1...0,6 мм і площею 0,5...1,5 мм², яка з'єднана з областю напівпровідника електропровідності р – типу. Через малу площу контакту проходить відносно невеликий прямий струм ( від аноду до катоду, за „стрілкою” ) – 10...20 мА. Діоди використовуються для випрямлення

змінного струму надвисокої частоти у постійний струм (НВЧ–діоди).

У площинних діодах p – n перехід утворюється двома напівпровідниками з різними типами електропровідностей, площа переходу яких знаходиться в межах від сотих часток квадратного міліметра ( мікроплощинні діоди ) до кількох квадратних сантиметрів ( силові діоди ). Вони розраховані на струми до 1 А з натуральним охолодженням та на струми до 1000 А з радіаторами і примусовим охолодженням. Такі діоди застосовуються у різних схемах випрямлення.

Напівпровідникові діоди позначаються літерно – цифровим кодом:

перший елемент позначення визначає напівпровідниковий

матеріал:

- германій –Г або 1; - кремній – К або 2; - сполуки галію – А або 3;

другий елемент позначення – літерний, який визначає клас приладу:

- діоди випрямляючі – Д;

третій елемент позначення – цифри від 1 до 99 – визначають діапазон основних параметрів приладу ( потужність, частота, основне призначення та ін. );

четвертий елемент позначення – двозначне число від 01 до 99 визначає номер розробки;

п'ятий елемент позначення – літери російського алфавіту від А до Я – визначає розподіл технологічного типу на параметричні групи, наприклад, по зворотнім напругам, коефіцієнту передачі струму та ін.

Наприклад, позначенню досліджуваного діода типу КД 209 А

відповідає: кремнієвий (К), випрямляючий (Д), середньої потужності (2), номер розробки (09), з максимально допустимою зворотною напругою 400 В (А).

Напівпровідниковий стабілітрон – напівпровідниковий діод, зворотна напруга на якому ( від катоду до аноду в напрямку проти „стрілки” ) в межах електричного пробою слабо залежить від струму і який служить для стабілізації напруги в електричних колах.

Варикап – напівпровідниковий діод, у якого використовується залежність ємності p–nпереходу від зворотної напруги та який призначений для використання в якості елементу з електрично керованою ємністю (в системах дистанційного керування і автоматичної підстройки частоти ).