Изучение работы полупроводникового диода (Лаб).
Цель: получение вольтамперной характеристики диода как зависимости величины пропускного и обратного тока от приложенного к диоду напряжения.
Студент должен знать и уметь: понятие о полупроводники, физическое и техническое устройство полупроводникового диода, основы теории погрешностей, уметь измерять напряжение и силу тока в электрической цепи, оценивать погрешности прямых и косвенных измерений.
Приборы и оборудование: Кремниевый полупроводниковый диод, источник постоянного тока, реостат, амперметр, вольтметр, микро амперметр, переключатель, соединительные проводники.
Краткие теоретические сведения.
Полупроводники — это класс материалов, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками по величине удельной электропроводности.
Различают собственную и примесную проводимость полупроводников.
Собственная проводимость возникает при нагревании полупроводника. При этом ковалентные связи в кристаллах разрываются, появляются свободные электроны, обусловливающие собственную электронную проводимость n-типа. В том месте, из которого вылетел электрон, возникает положительной заряд — дырка. Под действием электрического поля электроны и дырки начнут упорядоченно двигаться. Концентрация электронов и дырок в чистом полупроводнике одинакова.
Если в чистый полупроводник добавить некоторые примеси, то можно получить полупроводник, в котором увеличится или количество только электронов, или дырок. В первом случае полупроводник называется полупроводником n-типа, а во втором р-типа.
Примеси, увеличивающие количество электронов называются донорами.
Примеси, увеличивающие количество дырок называются акцепторами.
Граница соприкосновения полупроводников n — и р-типов называется р — n—Переходом.
Рис.1 р — n-переход и вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.
Если приложить к р — n-перехода внешнее электрическое поле от n — полупроводника к р-полупроводника, то в этом направлении р — n-переход не пропустит электрического тока.
Если поменять направление внешнего поля от полупроводника p-типа в полупроводник n-типа, то электрический ток будет проходить сквозь р — n-переход. Таким образом, р — n-переход имеет одностороннюю проводимость
Последовательность выполнения работы.
1. Собрать электрическую цепь по схеме на рис.2.
2. Обратить особое внимание на полярность подключения полюсов источника тока с клеммами амперметра, вольтметра, микроамперметра.
К проверке схемы преподавателем переключатель П и выключатель Кл должны быть отключены.
Рис.1 Схема измерения вольт-амперной характеристики диода.
3. Снять вольт-амперную характеристику диода при комнатной температуре. Для этого:
А) включить диод в пропускном направлении. Выключателем Кл замкнуть цепь источника тока, а переключатель П поставить в положение 1-2. Изменяя напряжение потенциометром R через 0,1 — 0,3 В, снять показания амперметра. Показания вольтметра и амперметра занести в таблицу;
Б) ползунком потенциометра К уменьшить напряжение до нуля и перебросить переключатель П в положение 3-4;
В) увеличить напряжение, через каждые 0,1 — 0,3 В, снять показания микроамперметра;
Г) результаты измерений занести в таблицу.
№ П / п |
Напряжение U, В |
Пропускной Ток, I, А |
Обратная Напряжение, В |
Обратный ток I, A |
1 |
||||
2 |
||||
3 |
||||
4 |
||||
5 |
||||
6 |
||||
7 |
||||
8 |
||||
9 |
||||
10 |
4. На миллиметровой бумаге построить вольт-амперную характеристику диода.
Контрольные вопросы.
Объяснить электронно-дырочную проводимость полупроводников
В чем заключается физический смысл электронно-дырочного р-n-перехода и объяснит его одностороннюю проводимость.
Виды диодов, их устройство и принцип выпрямления переменного тока.
4. Нарисовать вольт-амперную характеристику полупроводникового диода.
Реферати :
- технологическая схема производства вафель
- стрептококк термофильный
- технологическая схема производства быстрозамороженных готовых блюд
- ассортимент технология требования к качеству к киселей
- линии электрического поля равных по величине и противоположных по знаку
- ассортимент технология требования к качеству киселей
- роль вячеслава чорновола в развитии дисидентского движения
- силы действующие в механизмах и машинах
- Технология украшая полуфабрикатов.