Исследование характеристик и параметров электронно-дырочных переходов
Понятие и образование электронно-дырочного перехода. Общая характеристика пробоя p-n перехода. Механизм и условия возникновения теплового пробоя. Влияние температуры на характеристики и параметры электронно-дырочных переходов. Полевой (туннельный) пробой.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2012 |
| Размер файла | 350,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
· график теоретической ВАХ германиевого электронно-дырочного перехода (только для лабораторного задания №1);
· расчет параметров исследованных электронно-дырочных переходов;
· сводную таблицу со справочными, экспериментальными и расчетными данными;
· анализ полученных результатов.
Пример оформления титульного листа приведен в приложении 1.
7. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какой полупроводник называется собственным?
2. Какой полупроводник называется примесным?
3. Что такое энергия (уровень) Ферми?
4. Укажите и поясните расположение уровня Ферми для собственного полупроводника, примесных полупроводников p- и n-типов.
5. Как зависит положение уровня Ферми примесных полупроводников от концентрации примеси и температуры?
6. Как связаны концентрации основных и неосновных носителей заряда в полупроводнике n-типа?
7. Что такое равновесная концентрация электронов и дырок и как она зависит от материала полупроводника, температуры?
8. Как зависит концентрация основных и неосновных носителей заряда от степени легирования и температуры?
9. Объясните механизм образования p-n перехода.
10. Нарисуйте распределение объемных и подвижных зарядов, напряженности электрического поля и потенциала в области несимметричного p-n перехода в равновесном состоянии.
11. В чем заключаются условия равновесия p-n перехода?
12. Что такое контактная разность потенциалов и от чего она зависит?
13. Нарисуйте энергетическую диаграмму несимметричного p-n перехода в равновесном состоянии.
14. Нарисуйте энергетическую диаграмму прямосмещенного p-n перехода.
15. Как зависит ширина p-n перехода от концентрации примеси и от при-ложенного напряжения?
16. Что такое инжекция носителей заряда?
17. Нарисуйте энергетическую диаграмму обратносмещенного p-n перехода.
18. Что такое экстракция носителей заряда?
19. Запишите выражение для вольт-амперной характеристики идеального p-n перехода.
20. Нарисуйте вольт-амперные характеристики германиевого, кремниевого и арсенидо-галлиевого переходов и объясните их отличие.
21. Объясните влияние температуры на ход вольт-амперной характеристики p-n перехода.
22. Как влияет сопротивление базы на ход прямой ветви характеристики p-n перехода?
23. Как зависит величина обратного тока p-n перехода от концентрации примеси и температуры?
24. Объясните зависимость обратного тока в реальных p-n переходах от величины обратного напряжения.
25. Что такое пробой?
26. Назовите основные виды пробоев p-n переходов.
27. Поясните механизм и условия возникновения теплового пробоя.
28. Как влияет температура окружающей среды на напряжение теплового пробоя?
29. Какие виды пробоев используются в стабилитронах?
30. Поясните механизм и условия возникновения лавинного пробоя.
31. Поясните механизм и условия возникновения полевого пробоя.
32. Как зависит величина напряжения стабилизации от степени легирования базы?
33. Почему в качестве материала для электронно-дырочных переходов, пред-назначенных для работы в режиме электрического пробоя, выбран кремний, а не германий?
34. Почему с ростом температуры напряжение стабилизации для переходов с лавинным пробоем увеличивается?
35. Почему с ростом температуры напряжение стабилизации для переходов с полевым пробоем уменьшается?
36. Нарисуйте схему для экспериментальных исследований. Поясните назначение элементов схемы и порядок экспериментальной работы.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Электронные приборы: Учебник для вузов / В.Н. Дулин, Н.А. Аваев, В.П. Демин и др.; Под ред. Г.Г. Шишкина. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989. 496 с.
Батушев В.А. Электронные приборы: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1980. 383 с.
Пасынков В.В., Чиркин А.К. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов. 5-е изд., исправл. СПб.: изд-во «Лань», 2001. 480 с.
Булычев А.Л., Лямин П.М., Тулинов Е.С. Электронные приборы: Учебник для вузов.Минск: Высшая школа, 1999. 415 с.
Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1991. 621 с.
Елфимов В.И., Устыленко Н.С. Основы теории p-n перехода: Учеб. пособие. Екатеринбург: ООО «Изд-во УМЦ УПИ», 2000. 55 с.
Федотов Я.А. Основы физики полупроводниковых приборов. 2-е изд., испр. и доп. М.: Сов. радио, 1969. 542 с.
Епифанов Г.И. Физика твердого тела: Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1977. 288 с.
Ржевкин К.С. Физические принципы действия полупроводниковых приборов. М.: МГУ, 1986. 256 с.
Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов / Под. ред. В.А. Лабунцова. М.: Энергоатомиздат, 1990. 576 с.
Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1: Пер. с англ. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Мир,1984. 456 с.
Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. В.А. Терехова. М.: Высш. шк., 1990. 206 с.
Жеребцов И.П. Основы электроники: Учеб. пособие для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат,1989. 352 с.
Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы. М.: Радио и связь, 1989. 352 с.
Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник / Под ред. Н.Н. Горюнова. М.: Энергоатомиздат, 1983. 744 с.
Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник / Под ред. А.В. Голомедова, 2-е изд., стер. М.: Радио и связь: изд. фирма "КУбК-а", 1994. 527 с.
Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам/ Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1976. 744 с.
Транзисторы и полупроводниковые диоды: Справочник Под общ. ред. И.Ф. Николаевского. М.: Связьиздат, 1963. 646 с.
Приложение 1
Пример оформления титульного листа отчета по лабораторной работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
ВПО «Уральский государственный технический университет - УПИ»
Кафедра «Радиоэлектроника информационных систем»
Оценка работы __________
Преподаватель
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫХ ПЕРЕХОДОВ
Отчет по лабораторной работе № 1
по дисциплине «Физические основы электроники»
Подпись Дата Ф.И.О.
Преподаватель ________________ _________ Ф.И.О. преподавателя
Студент ____________________ _________ Ф.И.О. студента
Группа Р-13041
Екатеринбург 2003
Приложение 2
Параметры германиевых выпрямительных полупроводниковых диодов
|
Параметры |
Д7Ж |
Д302 |
Д305 |
ГД107А |
ГД113А |
ГД507А |
|
|
Среднее прямое напряжение Uпр, В |
0,5 |
0,25 |
0,3 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
|
|
Импульсное прямое напряжение, В |
4,0 |
||||||
|
Средний обратный ток, мкА , при Uобр=Uобр макс |
100 |
800 |
2500 |
20 |
250 |
50 |
|
|
Максимально допустимое обратное напряжение, В |
400 |
200 |
50 |
15 |
115 |
20 |
|
|
Средний прямой ток Iпр макс, мА |
300 |
1000 |
10000 |
20 |
15 |
16 |
|
|
Импульсный прямой ток, мА |
1000 |
4000 |
20000 |
48 |
200 |
||
|
Рабочая частота, кГц |
2,4 |
5,0 |
5,0 |
Приложение 3
Параметры кремниевых выпрямительных полупроводниковых диодов
|
Параметры |
Д226А |
Д242Б |
КД102Б |
КД103А |
КД105Б |
КД106А |
|
|
Среднее прямое напряжение Uпр, В |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
|
Импульсное прямое напряжение, В |
2,5 |
||||||
|
Средний обратный ток, мкА, при Uобр=Uобр макс |
50 |
3 |
0,1 |
1,0 |
100 |
10 |
|
|
Максимально допустимое обратное напряжение, В |
300 |
100 |
300 |
50 |
400 |
100 |
|
|
Средний прямой ток Iпр макс, мА |
300 |
5000 |
100 |
100 |
300 |
300 |
|
|
Импульсный прямой ток, мА |
2500 |
15000 |
2000 |
2000 |
15000 |
3000 |
|
|
Рабочая частота, кГц |
1,0 |
1,2 |
20 |
1,0 |
30 |
Приложение 4
Параметры стабилитронов с полевым пробоем
|
Параметры |
КС133Г |
КС147А |
КС156А |
2С439А |
КС456А |
|
|
Напряжение стабили-зации номинальное при (IСТ,мА),В |
3,3 (5) |
4,7 (10) |
5,6 (10) |
3,9 (51) |
5,6 (30) |
|
|
Разброс напряжения стабилизации |
3,03,6 В |
+10% |
+10% |
+10% |
+10% |
|
|
Максимальный ток стабилизации, мА |
37,5 |
58 |
55 |
176 |
139 |
|
|
Минимальный ток стабилизации, мА |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
|
Прямое напряжение при IПР=50мА (не более), В |
1 |
1 |
1 |
|||
|
Постоянный обратный ток при UОБР=0,7UСТНОМ, мА |
0,3 |
1 |
1 |
|||
|
Постоянный прямой ток, мА |
50 |
|||||
|
Дифференциальное сопротивление (IСТ,мА) , Ом |
150 (5) |
56 (10) |
46 (10) |
12 (51) |
10 (30) |
|
|
Температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/град |
-0,015 |
-0,090,01 |
+0,05 |
-0,1 |
0,05 |
|
|
Рассеиваемая мощность, мВт |
125 |
300 |
300 |
1000 |
1000 |
Приложение 5
Параметры стабилитронов с лавинным пробоем
|
Параметры |
Д814А |
Д814В |
Д814Д |
2С168А |
2С175Ж |
КС191Ж |
|
|
Напряжение стабилизации номинальное (IСТ,мА), В |
8,0 (5) |
10,0 (5) |
13,0 (5) |
6,8 (10) |
7,5 (4) |
9,1 (4) |
|
|
Разброс напряжения стабилизации |
7,08,5В |
9,010,5В |
11,514,0В |
+10% |
7,17,9В |
8,69,6В |
|
|
Максимальный ток стабилизации, мА |
40 |
32 |
24 |
45 |
17 |
14 |
|
|
Минимальный ток стабилизации, мА |
3 |
3 |
3 |
3 |
0,5 |
0,5 |
|
|
Прямое напряжение при IПР=50мА, В |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
|
|
Постоянный обратный ток(UОБР, В) не более, мкА |
0,1 (1) |
0,1 (1) |
0,1 (1) |
1000 (4,5) |
20 (5) |
20 (6) |
|
|
Постоянный прямой ток, мА |
50 |
50 |
|||||
|
Дифференциальное сопротивление (IСТ,мА) ,Ом |
6 (5) |
12 (5) |
18 (5) |
28 (10) |
200 (0,5) |
200 (0,5) |
|
|
Температурный коэффициент напряжения стабилизации, %/град |
0,07 |
0,09 |
0,095 |
+0,06 |
0,07 |
0,09 |
|
|
Рассеиваемая мощность, мВт |
340 |
340 |
340 |
300 |
125 |
125 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Диоды на основе электронно-дырочного перехода. Режимы работы диода. Технология изготовления электронно-дырочного перехода. Анализ диффузионных процессов. Расчет максимальной рассеиваемой мощности корпуса диода. Тепловое сопротивление корпуса диода.
курсовая работа [915,0 K], добавлен 14.01.2017Технология изготовления, принцип действия, физические процессы в полупроводниковых диодах. Расчёт вольтамперной характеристики пробивного напряжения электронно-дырочного перехода. Основные особенности использования диодных структур в интегральных схемах.
курсовая работа [752,0 K], добавлен 31.05.2014Свойства полупроводниковых материалов, применяемых для производства транзисторов и диодов. Понятие электронно-дырочного перехода (n-p-перехода), определение его вольтамперной характеристики. Расчет зависимости плотности тока насыщения от температуры.
курсовая работа [612,5 K], добавлен 12.12.2011Методы формирования и виды электронно-дырочных переходов. Классификация и маркировка транзисторов. Устройство полупроводниковых интегральных гибридных микросхем. Аноды и сетки электронных ламп. Питание цепей усилителя и стабилизация рабочей точки.
контрольная работа [4,4 M], добавлен 19.02.2012Технология изготовления полупроводниковых диодов, структура, основные элементы и принцип действия. Процесс образования p-n перехода, его односторонняя проводимость. Электрофизические параметры электро-дырочных переходов. Контактная разность потенциалов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.01.2015Метрологические характеристики, контролируемые при поверке электронно-счетных частотомеров. Средства, методы и схемы поверки. Определение относительной погрешности по частоте опорного кварцевого генератора. Поверка электронно-лучевых осциллографов.
реферат [154,6 K], добавлен 09.02.2009Основные контролируемые параметры электронно-оптических преобразователей (ЭОП). Интегральная чувствительность (чувствительность с фильтром) фотокатода, коэффициент преобразования, предел разрешения, рабочее разрешение, электронно-оптическое увеличение.
реферат [427,5 K], добавлен 26.11.2008Структура полупроводниковых материалов. Энергетические уровни и зоны. Электро- и примесная проводимость полупроводников. Виды движения носителей. Свойства электронно-дырочного перехода. Электропроводимость полупроводников в сильных электрических полях.
реферат [211,5 K], добавлен 29.06.2015Общая характеристика, основные параметры и схематическое изображение электронно-лучевых трубок. Осциллографические электронные трубки. Передающие телевизионные трубки с накоплением зарядов: иконоскоп, супериконоскоп, ортикон, суперортикон, видикон.
реферат [802,0 K], добавлен 29.05.2010Физико-химические основы процессов микроэлектроники. Распределение примесей после зонной плавки. Расчет распределения примеси в полупроводнике после диффузионного отжига при различных условиях диффузии. Нахождение положения электронно-дырочного перехода.
курсовая работа [839,1 K], добавлен 30.10.2011Физические основы полупроводниковых приборов. Принцип действия биполярных транзисторов, их статические характеристики, малосигнальные параметры, схемы включения. Полевые транзисторы с управляющим электронно-дырочным переходом и изолированным затвором.
контрольная работа [637,3 K], добавлен 13.02.2015Анализ электрических характеристик интегральных схем и модели их элементов. Моделирование диодов на основе р-п-перехода в программе PSPICE: эмиссия, температурный потенциал, напряжение пробоя, диффузионная емкость, вольтфарадная характеристика.
реферат [432,2 K], добавлен 13.06.2009Составление измерительных схем для снятия характеристик опто-электронных приборов, содержащих p-n-переходы; регистрация напряжений и токов. Значения параметров цепи, получение ВАХ p-n-перехода, определение параметров перехода, моделирование работы схемы.
лабораторная работа [459,4 K], добавлен 23.12.2011Высокочастотные амперметры, виды разверток и синхронизация в универсальном электронно-лучевом осциллографе. Электронно-счетный частотомер при измерении частоты СВЧ сигналов. Аналоговые измерители спектральной плотности мощности случайного сигнала.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 27.01.2010Принцип действия мониторов на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Управление цифровыми мониторами с помощью двоичных сигналов. Монохромные, цветные (RGB) и аналоговые цифровые мониторы. Общая характеристика и описание монитора VIEWS0NIC-17GA/GL.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 04.09.2010Работа полупроводниковых электронных приборов и интегральных микросхем. Некоторые положения и определения электронной теории твердого тела. Кристаллическое строение полупроводников. Электронно-дырочный переход. Вольтамперная характеристика п-р перехода.
лекция [196,9 K], добавлен 15.03.2009Форма поля в магнитных линзах. Магнитная отклоняющая система. Недостатки электростатической и магнитной систем отклонения. Технология изготовления колбы и экрана, его люминофорное покрытие. Заключительные операции изготовления электронно-лучевых трубок.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.05.2014Исследование полупроводниковых диодов. Изучение статических характеристик и параметров биполярного плоскостного транзистора в схеме с общим эмиттером. Принцип действия полевого транзистора. Электронно-лучевая трубка и проверка с ее помощью радиодеталей.
методичка [178,3 K], добавлен 11.12.2012Работа оптоэлектронных приборов основана на электронно-фотонных процессах получения, передачи и хранения информации. Одним из оптоэлектронных приборов является оптрон, принцип действия которого состоит в преобразовании электрического сигнала в оптический.
реферат [83,5 K], добавлен 07.01.2009Разработка структурной схемы электронно-лучевого осциллографа. Методика расчета базовых усилительных каскадов и расчет элементов принципиальной электрической схемы. Выбор тактового генератора - кварцевого автогенератора с буферным выходным элементом.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.03.2013
