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: 1347; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!