Расчёт прямого падения напряжения

r_дин = , (1)

где – приращение прямого напряжения;

– приращение прямого тока.

Д7Ж:

КД202А:

Прямое падение напряжения при заданном токе

U_пр = U₀ + r_дин I_пр, (2)

где U₀ – пороговое напряжение, характеризующее падение напряжения

непосредственно на p-n-переходе.

U_0Ge=0,245 B U_0Si=0,641 B

Д7Ж:

КД202А:

Вывод

В ходе данной лабораторной работы мы исследовали характеристики полупроводниковых диодов: германиевого и кремниевого диода при прямом и обратном включении. Убедились, что диоды выполненные из различных материалов имеют сдвинутые относительно друг друга ВАХ.
У германиевого малое прямое падение напряжения, другими словами, высокая проводимость в прямом включении, а у кремниевых при этом же включении падение напряжения выше. Следовательно ВАХ германиевого диода более приближена к идеальной при прямом включении. Но при обратном включении кремниевый диод обладает более лучшими характеристиками т.е. имеет высокое сопротивление утечки.(Опыт показал, что обратная ветвь Si-диода имеет линейный характер из-за включения в параллель вольтметра с более низким сопротивлением, чем у диода).

Сравнив температурные режимы обоих диодов, можно сделать вывод, что термостабильность кремниевого диода выше.

Ответы на контрольные вопросы

1. Основными носителями зарядов в диоде являются электроны в донорном n_n и дырки в акцепторном p_p полупроводниках. При T > 0 всегда имеется некоторое количество неосновных носителей зарядов являются дырки в донорном p_n и электронов акцепторном n_p полупроводниках.

2. Влияние температуры на прямую и обратную ветви вольт-амперной характеристики p-n-перехода показано штриховой линией (см. рис. 2.4). Прямая ветвь при более высокой температуре располагается левее, а обратная – ниже. Таким образом, повышение, температуры при неизменном внешнем напряжении приводит к росту как прямого, так и обратного токов, а напряжение пробоя, как правило, снижается. Причиной такого влияния повышения температуры является уменьшение прямого и обратного сопротивлений из-за термогенерации пар носителей заряда, а также из-за снижения потенциального барьера (j₀) и увеличение энергии подвижных носителей зарядов.

3. Проводимость диода зависит от полярности приложенного напряжения. Работа полупроводникового диода зависит от условий окружающей среды. Так, электропроводность полупроводников получается достаточно высокой при температурах 50—60° С, так как с повышением температуры увеличиваются тепловые колебания электронов основного полупроводника и примеси. Часть электронов приобретает энергию, достаточную для преодоления связей с ядрами атомов. Атомы примеси отдают все свои носители зарядов быстрее и при меньшей температуре, чем атомы основного полупроводника. Поэтому при высоких температурах увеличение тока через η — р-переход определяется главным образом ростом электропроводимости основного полупроводника, а не примеси.