Исследование полупроводниковых диодов

Лабораторная работа

 Исследование полупроводниковых диодов

Цель работы:

Изучить строение диода, принципы его работы и основные его виды, исследовать ВАХ различных типов диодов для лучшего понимания их работы и сфер их применения.

Теоретическая часть:

Полупроводниковым диодом называют электро преобразовательный полупроводниковый прибор с одним или несколькими p-n-переходами и двумя выводами.

Структура полупроводникового диода с электронно-дырочным переходом и его условное графическое обозначение приведены на рис. 1

Рис.1

Буквами p и n обозначены слои полупроводника с проводимостями соответственно p-типа и n-типа. Обычно концентрации основных носителей заряда (дырок в слое p и электронов в слое n) сильно различаются. Одна из областей p-n-структуры, называемая эмиттером, имеет большую концентрацию основных носителей заряда, чем другая область, называемая базой.

В зависимости от основного назначения и вида используемого явления в p-n-переходе различают шесть основных функциональных типов электро преобразовательных полупроводниковых диодов: выпрямительные, высокочастотные, импульсные, туннельные, стабилитроны, варикапы. 

Основной характеристикой полупроводниковых диодов служит вольт амперная характеристика. В отличие от характеристики идеального p-n-перехода характеристика реального диода в области прямых напряжений U располагается несколько ниже из-за падения части приложенного напряжения на объёмном сопротивлении базы диода r.

Уравнение вольт амперной характеристики имеет вид: 

где U - напряжение на p-n-переходе; I0 -обратный (или тепловой) ток, 

- температурный потенциал электрона. (рис.2)

Рис.2

Практическая часть:

Были рассмотрены следующие диоды:

• Кремниевый диод Д246 (на стенде );
• Германиевый диод Д303 (на стенде );
• Диод Шоттки N58SR360 (на стенде );
• Арсенид-галлиевый излучающий диод.

ПРЯМОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ

ОБРАТНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ