Файл: 7 по физике отчет тема исследование pn перехода автор студент гр. Нд221.docx

Цель работы: исследование p-n-переход на примере работы диода.

Явление, изучаемое в работе: пробой диода.

Краткие теоретические сведения:

Полупроводник – вещество, основным свойством которого является сильная зависимость удельной проводимости от воздействия внешних факторов (температуры, электрического поля, света и др.).

Донор – примесный атом или дефект кристаллической решётки, способный отдать электрон.

Акцептор – примесный атом или дефект кристаллической решётки, свободной от электрона и способный захватить электрон.

Валентная зона – разрешённая зона, возникшая из того уровня, на котором находятся валентные электроны в основном (не возбужденном) состоянии атома.

УровеньФерми

---

–это энергетический уровень, вероятность заселения которого

равна .

Электронно-дырочныйпереход (р-n-переход)– это переходный слой между двумя

областями полупроводника с разной электропроводностью, в котором существует диффузионное электрическое поле.

Полупроводниковый диод – это полупроводниковый прибор с одним р-n-переходом и двумя выводами (электродами).

Вольт-амперная характеристика диода – это зависимость силы тока от приложенного к диоду напряжения.

При достижении обратным напряжением некоторого критического для данного диода значения, происходит резкое увеличение обратного тока через диод. Это явление называется пробоем диода.

Различают несколько видов пробоев, а именно: лавинный пробой, туннельный пробой, тепловой пробой.

Схема установки:
– регулируемый источник тока;

– сопротивление;

– амперметр;

– вольтметр.

– диод.
Рис.1. Электрическая схема для исследования вольт-амперных характеристик диодов.

Погрешности прямых измерений:

∆????_пp = 1 mA, ∆????_o6p = 1 mкA, ∆????_пp = 1 mB, ∆????_o6p = 0,01 B.

Результаты измерений:

Таблица 1 – Прямая ветвь ВАХ диода D₁

????пp, мВ	????пp, мА
0	0
578	0,1
634	0,2
655	0,4
670	0,7
690	1,6
716	3,9
729	6,4
738	8,9
750	13,0
789	43,5

---

Таблица 2 – Обратная ветвь ВАХ диода D₁

????обр, В	????обр, мкА
0	0
3,45	3
4,22	14
5,00	46
5,60	106
6,00	185
6,40	267
6,84	420
7,50	752
8,10	1054
9,05	1714

---

Графики:

Вывод:

В результате обработки полученных данных был исследован p-n-переход на примере работы диода. По результатам исследования можно заметить, что диод пропускает ток в одну сторону и практически не пропускает в противоположную сторону, но с повышением напряжения в первом полупроводнике происходит пробой, пробивное напряжение которого можно определить из графика, оно соответствует ????_проб = 8,10 ± 0,01 В. Из-за несовершенства экспериментальной установки, в работе не было получено пробивное напряжение для диода D₂

---