Теоретичні відомості.

Лабораторна робота № 9

Тема:Дослідження напівпровідникового діода.

Мета роботи:Зняти дослідним шляхом вольт-амперну характеристику германієвого або кремнієвого діода, а також вивчити цоколівки напівпровідникових діодів.

Прилади та обладнання

1.міліамперметр постійного струму 50 мА.

2. вольтметр постійного струму ЗУ.

3. досліджуємі діоди Д 104А, КД 209А.

Теоретичні відомості.

Напівпровідниковим діодом називається прилад, який складається з двох структур р та п і призначений для випрямлення змінного струму.

Напівпровідник структури п дістають додаючи в основний елемент (кремній або германій) невелику кількість домішки (п'ятивалентний елемент миш'як або сурму, що дає змогу зробити велику кількість вільних електронів, щоб дістати недостачу електронів і дірок.), у напівпровідники додають домішки індію або галію, спричинює збільшенню кількості дірок і зменшення кількості електронів. Таким часом в одному напівпровіднику вдається створити дві області з різною електропровідністю (р та п).

На межі між двома структурами різної електропровідності утворюється електронно-дірковий перехід замикаючій або запірний, що має однобічну провідність. Якщо до напівпровідника прикладати зовнішню напругу (рис 1) так, щоб негативний полюс джерела живлення GВ був приєднаний до структури п, а позитивний до структури р, то основні носії заряду (електрони зі структури п, а дірки зі структури р) переміщуватимуться до запірного шару і переходитимуть через нього. При цьому запірний шар зменшується і через нього проходить великий прямий струм І_пр (рис. 2)

Якщо поміняти місцями полюси джерела живлення (рис. 3), то основні носії заряду будуть відтягуватися від запірного шару і він ростиме. Його опір збільшується, а зворотний струм Iв., який проходить, зменшується (рис 4).

Звідси можна зробити висновок, що струм через запірний шар проходить тільки в одному напрямку.

Промисловістю випускається велика кількість різноманітних напівпровідникових приладів. Для того щоб відрізнити їх один від одного, ці прилади кодують, використовуючи буквено-цифровий код.

Перший елемент означає напівпровідниковий матеріал (буква або цифра): Г або 1-германій, К або 2-кремній, або 3-сполуки галію; Uабо 4-сполуки індію

Другий елемент (буква) вказує тип напівпровідникових діодів: Д - діоди випрямні та імпульсні Ц- випрямні стовпи та блоки; В- варикапи; И- тунельні діоди; А- надвисокочастотні діоди; С- стабілітрони та стабістори; Г - генератору шуму; Л - випромінюючі оптоелектронні прилади; О - оптопари; Н- діоди тиристори; У-тріодні тиристори.

Третій елемент (цифра) визначає якісні можливості приладу. Кожний тип приладу утворює кілька підкласів: діоди - дев'ять підкласів; випрямні стовпи та блоки - чотири підкласи; варикапи - два підкласи; тунельні діоди - чотири підкласи; надвисокочастотні діоди - вісім підкласів; стабілітрони та стабістори - дев'ять підкласів; генератори шуму-два підкласи; оптопари чотири підкласи; діодні тиристори - два підкласи.

Випромінюючі оптоелектронні прилади поділяються на Джерела інфрачервоного випромінювання та прилади візуального подання інформації; тріодні тиристори - на не запірні, запірні та симетричні.

Четвертий елемент означає порядковий номер розробки (01-99).

П’ятий елемент (буква) встановлює класифікацію приладу, що виготовлений за єдиною технологією як класифікаційна літера використовуються букви російського алфавіту, як додаткові елементи -символи, що складаються із цифр (1...9) і букв.

Приклади позначень напівпровідникових діодів Д. 202А -кремнієвий випрямний діод, струм випрямлення не більше 10А номер розробки 2, група А.