Содержание работы

1. Снять прямые и обратные статические вольт-амперные характеристики германиевого и кремниевого выпрямителей при двух различных температурах.

2. Определить сопротивление электронно-дырочного перехода в зависимости от приложенного напряжения при условиях, указанных в п.1.

Порядок выполнения работы

Исследование электрических свойств полупроводниковых материалов проводится по схеме, изображенных на рис. 11.

Рис. 11. Схема лабораторной установки

- Подать напряжение с помощью переключателя П1 (загорится сигнальная лампа);

- Перевести переключатель П1 в положение “п/п”;

- Тумблер Т1 переключить в положение “п/п”, тем самым подготовить схему к исследованию вольт-амперной характеристики полупроводниковых диодов;

- Тумблер Т2 переключить в положение “ИП”, т.е. подключить источник постоянного напряжения;

- на источнике постоянного напряжения включить тумблер “сеть” (загорится сигнальная лампа);

- снять вольт-амперные характеристики в следующем порядке: подключить источник постоянного напряжения ИП, для чего замкнуть тумблер Т3 на соответствующий элемент (германий, кремний), в положение “Пр” для снятия прямой ветви p-n-перехода и в положение “Обр” для снятия обратной ветви этого перехода.

Первоначально снять одну из ветвей вольт-амперной характеристики того или иного элемента, для чего изменять напряжение на p-n-переходе (показание прибора V) от “0” до допустимого значения через равные интервалы (5 точек), фиксируя показания прибора А1 для случая снятия прямой ветви характеристики и А2 – обратной. Значения напряжения изменять потенциометром, размещенным на источнике питания ИП.

Сняв вольт-амперные характеристики p-n-перехода при одной температуре, эксперимент повторить при другой температуре. Для поддержания заданной температуры подключить термостат.

- Результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

Прямая ветвь					Обратная ветвь
Iпр, мА	Uпр, В				Uобр, В	Iобр, мкА
	T1, °С		T2, °С			T1, °С		T2, °С
	Ge	Si	Ge	Si		Ge	Si	Ge	Si

Обработка результатов

Из полученных экспериментальных данных вычислить электрическое сопротивление для каждого фиксированного значения напряжения (прямого и обратного) и результаты занести в таблицу 2, а также среднее значение электрического сопротивления при заданной температуре.

Построить следующие графические зависимости:

1. Вольт-амперные характеристики (табл.1) для каждого элемента при соответствующих температурах окружающей среды;

2. Электрического сопротивления от температуры окружающей среды.

По полученным характеристикам сделать вывод о изменении сопротивления полупроводниковых диодов при различных включения его в электрическую цепь. Дать рекомендации по выбору и работе различных элементов на базе германия и кремния.

Контрольные вопросы

1. В чем заключается суть зонной теории твердых материалов?

2. Поясните физические процессы, определяющие собственную и примесную проводимости полупроводников с точки зрения кристаллического строения вещества и зонной теории.

3. Как влияют внешние факторы (температура, деформация, свет, электрические поля и др.) на проводимость полупроводников?

4. Что такое электронно-дырочные переход?

5. Какие особенности у перехода металл-полупроводник?

6. Полупроводниковый диод, его вольт-амперная характеристика.

7. Как определить тип электропроводимости полупроводника?

8. Дайте характеристику простым полупроводниковым материалам (германий, кремний, селен).

9. Какие бывают методы очистки полупроводниковых материалов?

10. Каким образом изготовляют монокристаллические полупроводники? Для чего они предназначены?