Предварительное расчетное задание

1. Провести расчет φ_k, I_s и r_б диодов.

2. Рассчитать и построить ВАХ идеального диода и ВАХ реального диода при температуре 300 K в одной системе координат.

Данные к расчету

Взять из задания к типовому расчету согласно номеру в журнале

Рабочее задание

1. Получить у преподавателя диод, отметить в протоколе материал, из которого сделан диод.

2. Измерить прямую и обратную ветви ВАХ диодов при масштабах ±5 В по напряжению и ±5 или ±15 мА, результаты занести в таблицы.

3. Отдельно промерить обратную ВАХ диода при масштабе ±100 В.

4. Построить графики ВАХ диодов в линейных масштабах по осям.

5. По усмотрению преподавателя, получить второй диод и повторить п. 1-4.

Анализ результатов измерений

1. Перестроив график прямой ветви ВАХ в полулогарифмическом масштабе, установить, есть ли на ней участок, соответствующий идеализированной теории p-n-перехода. Если такой участок есть, найти значение тока насыщения Is. Если наклон в области малых напряжений соответствует коэффициенту m = 2, найти значение тока I ⁺_RG0.

2. По наклону прямолинейного участка прямой ветви ВАХ, построенной в линейном масштабе, приближенно найти значение сопротивления базы r_б.

3. Графически оценить значение φ_k. При больших значениях прямого тока падение напряжения на ОПЗ приближается к значению контактной разности потенциалов, т.е. U ≈ φ_k. Напряжение на диоде U_д=Ir_б+U, и, следовательно, при I = 0 на оси напряжений отсекается величина, приблизительно равная контактной разности потенциалов φ_k.

3. Сравнить экспериментально полученные ВАХ диодов с рассчитанными, объяснить различия.

Контрольные вопросы

1. Какие заряды образуют ОПЗ?

2. От каких параметров полупроводникового диода зависит величина контактной разности потенциалов?

3. Что происходит с величиной потенциального барьера при подаче на р-n-переход прямого и обратного напряжений?

4. Нарисуйте и объясните зависимости распределения концентрации носителей от координаты при прямом и обратном смещении.

5. Нарисуйте и объясните ВАХ диодов.