Ćwiczenie nr 50: „Wyznaczanie charakterystyki diody półprzewodnikowej.”.

Teoria:

W półprzewodnikach struktura krystaliczna jest uwarunkowana przez powiązania kowalencyjne-atomowe. Polegają one na tym, że następuje uwspólnienie dwóch elektronów walencyjnych, których każdy pochodzi od innego atomu, i utworzeniu między tymi atomami jednej, dwóch względnie trzech par elektronów wiążących. Elektrony te umiejscowione są między tymi atomami, od których pochodzą i dlatego mówi się, że są one zlokalizowane.

Zjawisko fizyczne zachodzące na złączu p-n. Złączem p-n nazywa się obszar półprzewodnika, w której można wyróżnić dwa sąsiadujące obszary, przy czym jeden z nich jest typu p, a drugi typu n. Na granicy styku powstaje warstwa przejściowa, grubości kilku mikrometrów, charakteryzująca się dużym gradientem koncentracji nośników. Elektrony w części n półprzewodnika mają większą energię niż dziury w części p półprzewodnika, które znajdują się w paśmie podstawowym. W wyniku różnicy tej energii będzie zachodzić transport elektronów z obszaru n do obszaru p, dziur zaś z obszaru p, do n. Gradient koncentracji elektronów i dziur w warstwie L będzie trwał tak długo, dopóki nie wyrówna się energia Fermiego po obu stronach złącza.

Dioda półprzewodnikowa. Wielkość różnicy potencjałów na złączu p-n jest rzędu 0,1 V i stanowi barierę nie do przebycia dla nośników prądu w temperaturze pokojowej. Warstwa zaporowa stanowi zatem bardzo duży opór dla nośników prądu.

Obliczenia:

Up (V)

Ip (mA)

Up (V)

Ip (mA)

Uz (V)

Uz (μA)

Uz (V)

Uz (μA)

Tabele z wynikami pomiarów.

Lp.	U	I	R	ZL	RL	L	ZC	Z

Tabela z wynikami pomiarów.

---