Влияние температуры на ВАХ диода.



При увеличении температуры растет количество носителей, способных преодолеть потенциальный барьер прямосмещенного перехода, что приводит к увеличению тока через диод, включенный в прямом направлении. При этом уменьшается прямое падение напряжения на диоде (необходимо меньшее напряжение для поддержания тока на одном и том же уровне).

При увеличении температуры растет так же и обратный ток. Во всех случаях обратный ток связан с генерацией носителей заряда – процессом, характеризующимся энергетическим барьером, преодолеваемым носителями при генерации. С увеличением температуры растет средняя энергия носителей и вероятность преодоления этого барьера растет.

С повышением температуры увеличивается вероятность туннельного перехода (из-за роста энергии носителей заряда), а значит и падает пробивное напряжение при туннельном пробое.

С повышением температуры уменьшается длина свободного пробега носителей, а следовательно, и энергия, которую может набрать носитель до рассеяния. Следовательно, с ростом температуры растет напряжение лавинного пробоя.

 

 

Описание лабораторной установки.

Для снятия ВАХ диодов в области малых токов используют установку, схема которой приведена на рис.1.7 , при этом для снятия прямой ветви ВАХ используют схему рис.1.7а., для обратной ветви – схему рис.1.7б.

            mA                                                                                       mA

     
 

 


+                                                                             + 

 


    

_                                                                             _

     
 


                   а)                                                                                      б)

                                                                    Рис.1.7.                

При снятии прямых характеристик удобно задавать величину тока через диод и измерять падения напряжения на диоде; ток через диод не должен превышать допустимую величину.

При снятии обратных характеристик задают напряжение на диоде, измеряя при этом ток через него; обратное напряжение на диоде не должно превышать допустимую величину.

Для изучения влияния температуры на ВАХ диода, исследуемый диод помещают в термостат и при повышенных температурах снимают ВАХ.         

В лабораторной установке для снятия ВАХ диодов в области малых прямых и обратных токов (рис.1.8) регулируемый источник постоянного напряжения U используется для подачи смещения на исследуемый диод VD , которое измеряется вольтметром V , ток через диод измеряется косвенно по падению напряжения на резисторе R = 375 Ом  (вольтметром VI). Два зависимых переключателя S1 и S2 используются для изменения полярности подаваемого на диод напряжения и изменения схемы включения (см. рис.1.7а, б).

                                                           

 

 

Схема установки для снятия ВАХ диодов при малых токах:

 

                                                              Рис.1.8.          

 

З А Д А Ч И :

Перед началом работы ознакомиться с руководством по эксплуатации используемых приборов.

1.Собрать установку для снятия ВАХ диодов в области малых токов.

2.Снять ВАХ германиевого и кремниевого диодов при прямом смещении. Результаты занести в табл.3.1.

                                                                                           Табл.3.1.

V, мВ  0 20 40 60 80 100 150 200 250 300 350
VI,мВ                        
 I, мА                        

Примечание:1) при снятии ВАХ кремниевого диода в диапазоне V£100мВ изменять напряжение на диоде с шагом 20мВ , при V>100мВ – с шагом 50мВ;

2)при снятии ВАХ германиевого диода изменять напряжение в диоде с шагом 20мВ; 3)прямой ток через исследуемый диод не должен превышать 10мА, т.е. показания токового вольтметра VI не должны превышать 10мА ´ 375 Ом=3.75 В;

Снять ВАХ германиевого и кремниевого диодов при обратном смещении. Результат занести в табл.3.2 .                                                                            Табл.3.2.

V ,мВ                        
VI, мВ                        
I, мкА                        

Примечание: при снятии ВАХ диодов в диапазоне обратных смещений V<10В изменять напряжение на диоде с шагом 2В, при >10В – с шагом 5В.

4. По результатам измерений в пп.2,3 построить прямые и обратные ветви ВАХ германиевого и кремниевого диодов. Определить графически контактную разность потенциалов.

5. По справочнику установить максимально допустимый ток и напряжение исследуемых диодов.

6. Снять ВАХ германиевого и кремниевого диодов в широком диапазоне напряжений и токов с помощью характериографа. Перенести полученные на экране графики на бумагу.

7. ВНИМАНИЕ! Ток и напряжение на исследуемых диодах не должен превышать величин, определенных в п.5.

8. Поместить исследуемые приборы в термостат и выполнить п.6. при другой температуре корпуса диода.

9. По ВАХ, полученных в пп.6,7 определить статическое и дифференциальное сопротивления исследуемых диодов.

10. Построить прямую ветвь ВАХ в области малых токов в полулогарифмическом масштабе (ln I(U)). Определить области канальной проводимости, рекомбинации в объем на поверхности, диффузионной проводимости, большого уровня инжекции и омического сопротивления (параметр m для каждой из областей).

 

 


Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 805; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!