- •Исследование свойств и характеристик полупроводниковых структур
- •Даются описание лабораторных установок, порядок выполнения работы, задания и краткие сведения из теории.
- •Редактор э.Б. Абросимова
- •Цель работы
- •Классификация полупроводниковых материалов
- •Электропроводимость полупроводников Собственная проводимость полупроводников
- •Примесная проводимость полупроводников
- •Простые полупроводниковые материалы Германий
- •Кремний
- •Электронно-дырочный переход при воздействии внешнего электрического поля
- •Переход металл - полупроводник
- •Невыпрямляющий (омический) переход
- •Выпрямляющий переход
- •Полупроводниковые приборы Полупроводниковые диоды
- •Биполярный транзистор
- •Диодные включения транзисторов
- •Содержание работы
- •Описание лабораторной установки
- •Описание програмного интерфейса Основное меню
- •Панель инструментов
- •Окно измерений
- •Меню настройки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Часть I «Исследование диодных структур» содержит:
- •Часть II «Исследование транзисторных структур» содержит:
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
Диодные включения транзисторов
Для создания интегрального диода достаточно сформировать только один p-n-переход. Однако при изготовлении микросхем желательно все элементы формировать в едином технологическом процессе. Поэтому наиболее экономично использовать биполярный транзистор в диодном включении.
При этом характеристики диода-транзистора можно изменять, используя тот или иной p-n-переход путем применения одного из шести возможных вариантов включения (рис. 15).
Рис. 15. Транзистор в диодном включении
Первые два варианта анализируются наиболее просто. Так как один из переходов замкнут, то напряжение на нем равно нулю, т. е. закороченные p-n-переходы не оказывают никакого влияния на вольт-амперные характеристики рабочих p-n-переходов. В вариантах (в) и (г) второй p-n-переход никуда не подключается и влияет на рабочий переход, снижая ток насыщения получающегося диода.
Последний вариант (е) получается, если в технологическом процессе формирования транзисторной структуры исключить эмиттерную диффузию. Поскольку остается только один p‑n‑переход, то никакого влияния на него не оказывается и вольт-амперная характеристика точно такая же, как и при закороченных выводах эмиттер - база.
Отмечая особенности рассмотренных вариантов, можно сказать, что наибольший ток пропускает диод варианта (д), наибольшим быстродействием обладает диод варианта (а), а наибольшие пробивные напряжения имеют диоды вариантов (б, г, е).
Содержание работы
-
Определение вольт-амперных характеристик диодных структур транзисторов и характерных электрических параметров их. Исследование изменения электрических свойств диодов в зависимости от температуры.
-
Определение входных и выходных вольт-амперных характеристик транзисторных структур и исследование изменения электрических свойств транзисторов в зависимости от температуры.
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка включает в себя измерительный блок и персональный компьютер (ПК).
Измерительный блок содержит управляемый источник тока, коммутатор образцов и преобразователь ток – напряжение. Управляемый источник тока предназначен для задания тока базы исследуемых транзисторов. Коммутатор схем включения служит для задания схемы эксперимента. Выбор необходимого объекта происходит с помощью коммутатора образцов. Измерение тока производится при помощи преобразователя ток – напряжение. Образцы помещены в термостат, там же расположен и датчик температуры. Необходимый режим работы термостата задается узлом управления нагревателя.
Описание програмного интерфейса Основное меню
Главное окно программы содержит меню, которое включает следующие пунк-ты: Измерение, Настройки, Окно, Помощь. Некоторые из них содержат подменю. Описание команд меню приведено в табл. 1.
Табл. 1
Пункт меню |
Подменю |
Действие |
Измерение |
База данных |
Открывает окно базы данных |
|
Осциллограф |
Открывает окно осциллографа |
|
Подключиться |
Команда подключения клиента к серверу |
|
Отключиться |
Команда отключения клиента от сервера |
|
Разговор с оператором |
Открывает окно диалога между клиентом и сервером |
|
Выход |
Выход из программы |
Настройки |
Параметры |
Выводит на экран окно параметров установки и сведений об исследуемых образцах |
|
Термостат |
Открывает окно настройки термостата |
Окно |
Каскадом Упорядочить все Закрыть все База данных |
Команды управления расположением на экране открытых окон приложения |
Помощь |
О программе |
Приводит к появлению на экране окна с информацией о разработчике программы |
|
Содержание |
Открывает электронную справочную систему программы |