Астраханский Государственный Технический Университет
Кафедра В.Т.Э.
Отчет о выполнении лабораторной работы №2
«Электропроводимость нелинейных полупроводников, управляемых электрическим полем»
Выполнил: Студент группы ИУ-21
Макаров А.А
Проверил: Жумагалиев Р.Е.
|
Этапы работы |
Дата |
Подпись преподавателя |
|
Допуск |
|
|
|
Выполнение эксперимента |
|
|
|
Оформление отчета |
|
|
|
Зачет |
|
|
1. Цель и задачи исследования:
Определение параметров модели нелинейного полупроводника, управляемого электрическим полем (НП). Исследование влияния напряжения на электропроводимость НП при температуре окружающей среды. Определение математической модели НП.
2. Задачи исследования:
2.1. Исследование влияния напряжения на электроемкость НП при температуре окружающей среды.
2.2. Определение параметров математической модели НП.
3. Объект исследования, оборудование и приборы, используемые при выполнении лабораторной работы:
3.1. Объектом исследования является нелинейный полупроводниковый резистор на основе карбида кремния SiC, управляемый электрическим полем (варистор).
3.2.
Лабораторная работа выполняется на
установке «Электронные приборы» (ЭП).
При выполнении работы также используется
источник постоянного напряжения Б5-48,
генератор синусоидального напряжения
Г3-35, и резисторы R0=1.0
кОм, R1=10
кОм, Rн2=20
кОм, Rн1=51
кОм.
4. Схема исследования:
R0
Б5-48 
I
RНП
U
5. Таблицы:
Таблица 1
|
Прямая ветвь ВАХ |
Обратная ветвь ВАХ |
||||||
|
U,В |
I, мА |
R, Ом |
G, Сим |
U,В |
I, мА |
R, Ом |
G, Сим |
|
0,99 |
0,001 |
990 |
0,00101 |
1 |
0,001 |
1000 |
0,001 |
|
2,97 |
0,002 |
1485 |
0,000673 |
3 |
0,003 |
1000 |
0,001 |
|
4,96 |
0,004 |
1240 |
0,000806 |
5 |
0,005 |
1000 |
0,001 |
|
6,94 |
0,006 |
1156,667 |
0,000865 |
6,9 |
0,007 |
985,714286 |
0,00101449 |
|
8,92 |
0,008 |
1115 |
0,000897 |
8,9 |
0,009 |
988,888889 |
0,00101124 |
|
10,88 |
0,01 |
1088 |
0,000919 |
10,9 |
0,01 |
1090 |
0,00091743 |
|
12,86 |
0,012 |
1071,667 |
0,000933 |
12,8 |
0,012 |
1066,66667 |
0,0009375 |
|
14,86 |
0,014 |
1061,429 |
0,000942 |
14,8 |
0,015 |
986,666667 |
0,00101351 |
|
16,83 |
0,016 |
1051,875 |
0,000951 |
16,8 |
0,017 |
988,235294 |
0,0010119 |
|
18,82 |
0,018 |
1045,556 |
0,000956 |
18,8 |
0,019 |
989,473684 |
0,00101064 |
|
20,7 |
0,02 |
1035 |
0,000966 |
20,7 |
0,023 |
900 |
0,00111111 |
|
22,7 |
0,025 |
908 |
0,001101 |
22,6 |
0,036 |
627,777778 |
0,00159292 |
|
24,6 |
0,058 |
424,1379 |
0,002358 |
24,6 |
0,087 |
282,758621 |
0,00353659 |
|
26,2 |
0,28 |
93,57143 |
0,010687 |
26,3 |
0,33 |
79,6969697 |
0,01254753 |
|
27,5 |
1,09 |
25,22936 |
0,039636 |
27,4 |
1,22 |
22,4590164 |
0,04452555 |
|
28,2 |
2,34 |
12,05128 |
0,082979 |
28,2 |
2,42 |
11,6528926 |
0,0858156 |
|
28,7 |
3,86 |
7,435233 |
0,134495 |
28,6 |
3,95 |
7,24050633 |
0,13811189 |
|
29 |
5,5 |
5,272727 |
0,189655 |
29 |
5,55 |
5,22522523 |
0,19137931 |
|
29,3 |
7,23 |
4,052559 |
0,246758 |
29,3 |
7,27 |
4,03026135 |
0,24812287 |
|
29,5 |
8,98 |
3,285078 |
0,304407 |
29,5 |
9 |
3,27777778 |
0,30508475 |
|
29,7 |
10,79 |
2,752549 |
0,3633 |
29,7 |
10,8 |
2,75 |
0,36363636 |
|
29,9 |
12,6 |
2,373016 |
0,421405 |
29,9 |
12,62 |
2,36925515 |
0,42207358 |
|
30,1 |
14,43 |
2,085932 |
0,479402 |
30 |
14,46 |
2,0746888 |
0,482 |
|
30,2 |
16,29 |
1,853898 |
0,539404 |
30,2 |
16,3 |
1,85276074 |
0,5397351 |
|
30,3 |
18,16 |
1,668502 |
0,59934 |
30,3 |
18,17 |
1,66758393 |
0,59966997 |
Таблица 2
|
Прямая ветвь ВАХ |
Обратная ветвь ВАХ |
||||||||||
|
I,мА |
U,В |
lgU |
lgI |
β |
В |
I,мА |
U,В |
lgU |
lgI |
β |
В |
|
0,001 |
0,99 |
-0,004 |
-3 |
0,631 |
0,00100636 |
0,001 |
1 |
0 |
-3 |
1 |
0,001 |
|
0,002 |
2,97 |
0,473 |
-2,699 |
1,352 |
0,00045927 |
0,003 |
3 |
0,477 |
-2,523 |
1 |
0,001 |
|
0,004 |
4,96 |
0,695 |
-2,398 |
1,207 |
0,00057881 |
0,005 |
5 |
0,699 |
-2,301 |
1,045 |
0,000931 |
|
0,006 |
6,94 |
0,841 |
-2,222 |
1,146 |
0,00065134 |
0,007 |
6,9 |
0,839 |
-2,155 |
0,987 |
0,00104 |
|
0,008 |
8,92 |
0,950 |
-2,097 |
1,123 |
0,0006846 |
0,009 |
8,9 |
0,949 |
-2,046 |
0,520 |
0,002889 |
|
0,01 |
10,88 |
1,037 |
-2,000 |
1,090 |
0,00074061 |
0,01 |
10,9 |
1,037 |
-2,000 |
1,135 |
0,000665 |
|
0,012 |
12,86 |
1,109 |
-1,921 |
1,066 |
0,00078755 |
0,012 |
12,8 |
1,107 |
-1,921 |
1,537 |
0,000238 |
|
0,014 |
14,86 |
1,172 |
-1,854 |
1,073 |
0,00077444 |
0,015 |
14,8 |
1,170 |
-1,824 |
0,987 |
0,001048 |
|
0,016 |
16,83 |
1,226 |
-1,796 |
1,054 |
0,00081644 |
0,017 |
16,8 |
1,225 |
-1,770 |
0,989 |
0,001044 |
|
0,018 |
18,82 |
1,275 |
-1,745 |
1,107 |
0,00069955 |
0,019 |
18,8 |
1,274 |
-1,721 |
1,984 |
5,63E-05 |
|
0,02 |
20,7 |
1,316 |
-1,699 |
2,419 |
1,3097E-05 |
0,023 |
20,7 |
1,316 |
-1,638 |
5,102 |
4,44E-09 |
|
0,025 |
22,7 |
1,356 |
-1,602 |
10,470 |
1,5879E-16 |
0,036 |
22,6 |
1,354 |
-1,444 |
10,406 |
2,92E-16 |
|
0,058 |
24,6 |
1,391 |
-1,237 |
24,984 |
1,0271E-36 |
0,087 |
24,6 |
1,391 |
-1,060 |
19,951 |
1,54E-29 |
|
0,28 |
26,2 |
1,418 |
-0,553 |
28,066 |
4,3756E-41 |
0,33 |
26,3 |
1,420 |
-0,481 |
31,911 |
1,61E-46 |
|
1,09 |
27,5 |
1,439 |
0,037 |
30,394 |
1,9539E-44 |
1,22 |
27,4 |
1,438 |
0,086 |
23,799 |
7,4E-35 |
|
2,34 |
28,2 |
1,450 |
0,369 |
28,479 |
1,1697E-41 |
2,42 |
28,2 |
1,450 |
0,384 |
34,786 |
8,63E-51 |
|
3,86 |
28,7 |
1,458 |
0,587 |
34,050 |
8,8109E-50 |
3,95 |
28,6 |
1,456 |
0,597 |
24,486 |
8,64E-36 |
|
5,5 |
29 |
1,462 |
0,740 |
26,574 |
7,5621E-39 |
5,55 |
29 |
1,462 |
0,744 |
26,231 |
2,42E-38 |
|
7,23 |
29,3 |
1,467 |
0,859 |
31,864 |
1,3161E-46 |
7,27 |
29,3 |
1,467 |
0,862 |
31,380 |
6,79E-46 |
|
8,98 |
29,5 |
1,470 |
0,953 |
27,176 |
1,0231E-39 |
9 |
29,5 |
1,470 |
0,954 |
26,983 |
1,96E-39 |
|
10,79 |
29,7 |
1,473 |
1,033 |
23,106 |
1,0068E-33 |
10,8 |
29,7 |
1,473 |
1,033 |
23,205 |
7,22E-34 |
|
12,6 |
29,9 |
1,476 |
1,100 |
20,342 |
1,2093E-29 |
12,62 |
29,9 |
1,476 |
1,101 |
40,763 |
8,88E-60 |
|
14,43 |
30,1 |
1,479 |
1,159 |
36,554 |
1,2915E-53 |
14,46 |
30 |
1,477 |
1,160 |
18,027 |
3,41E-26 |
|
16,29 |
30,2 |
1,480 |
1,212 |
32,873 |
3,6325E-48 |
16,3 |
30,2 |
1,480 |
1,212 |
32,854 |
3,88E-48 |
|
18,16 |
30,3 |
1,481 |
1,259 |
|
|
18,17 |
30,3 |
1,481 |
1,259 |
|
|
Таблица 3
|
Прямая ветвь ВАХ |
Обратная ветвь ВАХ |
||||
|
U,B |
I,A |
Р,ВТ |
U,B |
I,A |
Р,ВТ |
|
0,99 |
0,001 |
0,00099 |
1 |
0,001 |
0,001 |
|
2,97 |
0,002 |
0,00594 |
3 |
0,003 |
0,009 |
|
4,96 |
0,004 |
0,01984 |
5 |
0,005 |
0,025 |
|
6,94 |
0,006 |
0,04164 |
6,9 |
0,007 |
0,0483 |
|
8,92 |
0,008 |
0,07136 |
8,9 |
0,009 |
0,0801 |
|
10,88 |
0,010 |
0,1088 |
10,9 |
0,01 |
0,109 |
|
12,86 |
0,012 |
0,15432 |
12,8 |
0,012 |
0,1536 |
|
14,86 |
0,014 |
0,20804 |
14,8 |
0,015 |
0,222 |
|
16,83 |
0,016 |
0,26928 |
16,8 |
0,017 |
0,2856 |
|
18,82 |
0,018 |
0,33876 |
18,8 |
0,019 |
0,3572 |
|
20,7 |
0,020 |
0,414 |
20,7 |
0,023 |
0,4761 |
|
22,7 |
0,025 |
0,5675 |
22,7 |
0,036 |
0,8136 |
|
24,6 |
0,058 |
1,4268 |
24,6 |
0,087 |
2,1402 |
|
26,2 |
0,28 |
7,336 |
26,3 |
0,33 |
8,679 |
|
27,5 |
1,09 |
29,975 |
27,4 |
1,22 |
33,428 |
|
28,7 |
3,86 |
65,988 |
28,6 |
3,95 |
68,244 |
|
29 |
5,5 |
110,782 |
29 |
5,55 |
112,97 |
|
29,3 |
7,23 |
159,5 |
29,3 |
7,27 |
160,95 |
|
29,5 |
8,98 |
211,839 |
29,5 |
9 |
213,011 |
|
29,7 |
10,79 |
264,91 |
29,7 |
10,79 |
265,5 |
|
29,9 |
12,6 |
320,463 |
29,9 |
12,62 |
320,76 |
|
30,1 |
14,43 |
376,74 |
30 |
14,46 |
377,338 |
|
30,2 |
16,29 |
434,343 |
30,2 |
16,3 |
433,8 |
|
30,3 |
18,16 |
491,958 |
30,3 |
18,17 |
492,26 |