 | Pobierz cały dokument 200.politechnika.poznanska.ziip.ii.semestr.doc Rozmiar 61 KB |
Nr.ćwicz. 200 |
Data: |
|
wydział: Elektryczny |
semestr: IV |
grupa: T-3 nr lab. 6 |
Prowadzący: |
|
|
przygotowanie |
wykonanie |
ocena końcowa |
Wyznaczanie bariery potencjału złącza p-n.
1. Wprowadzenie.
Dioda p-n jest jednym z najpowszechniej stosowanych elementów elektronicznych. Stanowią ją dwa zetknięte z sobą półprzewodniki, z których jeden jest typu "p" , a drugi typu "n". Obszarem złącza jest obszar gdzie pasma nie są płaskie, i w którym koncentracja elektronów jest mniejsza ni¿ w czêœci "n",
a dziur mniejsza ni¿ w czêœci "p".
Nn , Np - koncentracja elektronów w czêœci "n" i "p";
Pn , Pp - koncentracja dziur w czêœci "n" i "p";
- bariera potencja³u;
Is - pr¹d nasycenia;
Id - pr¹d dyfuzji;
EF - energia Fermiego;
Bariera potencjału na złączu może być zmieniana przez przyłożenie do diody napięcia V ze źródła zewnętrznego:
.
W diodzie p-n występują dwie przyczyny ukierunkowanego ruchu nośników:
- dążenie do znalezienia się w obszarze o najniższej energii potencjalnej
- dążenie do wyrównania koncentracji (dyfuzja nośników)
Całkowity prąd płynący przez złącze:
2. Zasada pomiaru.
Wykorzystując ch-kę diody w kierunku przewodzenia, przy założeniu eV>5kT wyznaczyæ mo¿na ln Is z zale¿noœci:
poniewa¿ wartoœæ ( jest rzêdu 10-2eV (o rz¹d wielkoœci mniejsza ni¿ e) wiêc mo¿na j¹ zaniedbaæ.
Zatem wysokoœæ bariery potencja³u mo¿na wyznaczyæ z zale¿noœci:
Je¿eli sta³a C nie jest znana nale¿y wykonaæ kilka charakterystyk pr¹dowo-napiêciowych dla ró¿nych temperatur, dla ka¿dej temperatury znaleŸæ σ , σ ρσ σ (.
Wykresem jest linia prosta, której wspó³czynnik nachylenia wynosi:
Stosuj¹c regresję liniową wyznaczamy barierę z zależności:
3. Układ pomiarowy.
 | Pobierz cały dokument 200.politechnika.poznanska.ziip.ii.semestr.doc rozmiar 61 KB |