Файл: Отчет по лабораторной работе 2 по дисциплине Физические основы микро и наноэлектроники.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.11.2023

Просмотров: 155

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» (УрФУ)Институт радиоэлектроники и информационных технологий – РтФШкола бакалавриатаОценка работы____________Преподаватель____________Отчет по лабораторной работе № 2по дисциплине «Физические основы микро- и наноэлектроники»Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫХ ПЕРЕХОДОВ»Студент: ______________________________________ ФИО Нухкадиев Н.Р.Группа: РИЗ - 121105уПреподаватель: _________________________________ ФИО Дурнаков А.А.Екатеринбург1 ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫОзнакомиться с физическими основами работы электронно-дырочных переходов, приобрести навыки экспериментального исследования электрических пробоев переходов, исследовать влияние материала полупроводника и температуры окружающей среды на характеристики и параметры пробоев электронно-дырочных переходов.2 Типовые параметры исследуемых электронно-дырочных переходов Таблица 1.1 – Параметры стабилитрона с полевым пробоем.

Параметры

КС156А

Напряжение стабилизации номинальное при (IСТ,мА),В

5,6

(10)

Разброс напряжения стабилизации

+10%

Максимальный ток стабилизации, мА

55

Минимальный ток стабилизации, мА

3

Прямое напряжение при IПР=50мА (не более), В

1

Постоянный обратный ток при UОБР=0,7UСТНОМ, мА

1

Постоянный прямой ток, мА




Дифференциальное сопротивление (IСТ,мА) , Ом

46 (10)

Температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/град

+0,05

Рассеиваемая мощность, мВт

300





Параметры

Д814Д




Напряжение стабилизации номинальное (IСТ,мА), В

13,0 (5)




Разброс напряжения стабилизации

11,5–14,0В




Максимальный ток стабилизации, мА

24




Минимальный ток стабилизации, мА

3




Прямое напряжение при IПР=50мА, В

1




Постоянный обратный ток(UОБР, В) не более, мкА

0,1 (1)

Постоянный прямой ток, мА




Дифференциальное сопротивление (IСТ,мА), ом

18 (5)

Температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/град

0,095

Рассеиваемая мощность, мВт

340
Таблица 1.2 – Параметры стабилитрона с лавинным пробоем.2 СХЕМЫ И ЗАМЕРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙПри экспериментальных исследованиях электронно-дырочных переходов в режиме электрического пробоя снимаются вольт–амперные характеристики для разных значений рабочих температур. Причем лабораторная установка позволяет исследовать электронно-дырочные переходы с полевым и лавинным пробоем, исследовать прямые и обратные ветви вольт–амперной характеристики. При снятии прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода (рис. 1) задаются значениями прямого тока и измеряют напряжение на электронно-дырочном переходе, соответствующее заданному значению тока. напряжение регулируется с помощью источника входного напряжения, которое может изменяться в диапазоне от 0 до 5 В.Рис. 1. Схема лабораторной установки для снятия прямой ветви ВАХ электронно-дырочного перехода.При снятии обратной ветви ВАХ электронно-дырочного перехода

, работающего в режиме электрического пробоя, (рис. 2) между источником входного напряжения и стабилитроном включается резистор Rогр, значение которого определяется наибольшим входным напряжением UВХ МАКС, максимальным током стабилизации IСТ МАКС. При проведении экспериментальных исследований необходимо задаваться значениями обратного тока электронно-дырочного перехода, при этом измеряя значения напряжения на переходе.



Рис.2. Схема лабораторной установки для снятия обратной ветви ВАХ перехода, работающего в режиме электрического пробоя.

Миллиамперметр (мА) измеряет ток, протекающий через обратно смещённый электронно-дырочный переход, вольтметр (V1) служит для измерения напряжения на переходе, вольтметр(V) – для измерения напряжения, получаемого от источника напряжения, а Rогр. – резистор, величина сопротивления которого определяет исходное положение рабочей точки на вольт–амперной характеристике электронно–дырочного перехода.

Таблица 2.1 – Д814 стабилитрон с лавинным пробоем: прямое включение.


, мА

0

5

10

30

50

, В при Т1=20, С

0

0,64

0,66

0,74

0,78

, В при Т1=70, С

0

0,6

0,62

0,70

0,74
Таблица 2.2 – Экспериментальные данные: обратное включение.

, мА

1

2

3

10

16

22

24



, В

Т1=20 С

8,23

13,40

13,49

13,64

13,73

13,82

13,9

, В

Т2=70 С

13,67

13,72

13,8

13,92

13,99

14,04

14,08

Таблица 2.3 – КС156А стабилитрон с полевым пробоем: прямое включение.

, мА

0

5

10

30

50

, В при Т1=20, С

0

0,66

0,69

0,72

0,78

, В при Т1=70, С

0

0,61

0,63

0,65

0,73
Таблица 2.4 – Экспериментальные данные: обратное включение.

, мА

1

4

10

20

30

39

47



, В

Т1=20С

4,73

5,39

5,69

5,84

5,86

5,89

5,91

5,93

, В

Т2=70 С

4,61

5,28

5,60

5,83

5,84

5,93

5,96

5,99
3 Графики вольт амперных характеристик исследуемых электронно-дырочных переходов Рис. 3. ВАХ прямой ветви стабилитрона Д814ДРис. 4. ВАХ обратной ветви стабилитрона Д814ДРис. 5. ВАХ прямой ветви стабилитрона КС156АРис. 6. ВАХ обратной ветви стабилитрона КС156А3 РАССЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

  1. Для всех исследуемых электронно-дырочных переходов, предназначенных для работы в режиме электрического пробоя, определить значения и Номинальный ток стабилизации перехода определить по формуле .

Таблица 3.1 – Токи стабилизации (Макс. и Мин.).

Прямая ветвь

Д814







КС156А







Обратная ветвь

Д814







КС156А







  1. Для всех исследуемых переходов, используя прямые ветви характеристик, снятые при комнатной и повышенной температурах, определить значения температурного коэффициента напряжения прямой ветви при .
Таблица 3.2 – Расчёт прямого температурного коэффициента напряжения.

Д814

20 С



70 С



КС156А

20 С



70 С