3.1 Снятие ВАХ исследуемого диода, расчёт его дифференциального сопротивления и коэффициента выпрямления Изменяя напряжение на диоде, снимаем зависимость тока I от напряжения смещения U. Результаты измерений приведены в таблицах 1-2. Таблица 1 – Результаты измерения для построения ВАХ диода U, В I, мА -10 0,0247 -9 0,0244 -8 0,0241 -7 0,0238 -6 0,0235 -5 0,0232 -4 0,0229 -3 0,0225 -2 0,0221 -1 0,0215 -0,9 0,0214 -0,8 0,0213 -0,7 0,0212 -0,6 0,0211 -0,5 0,021 -0,4 0,0209 -0,3 0,0208 -0,2 0,0202 -0,1 0,02 0 0 0,02 0,021 0,04 0,0612 0,06 0,1226 0,08 0,225 0,1 0,378 0,12 0,614 0,14 0,956 0,16 1,509 0,18 2 0,2 3,5 0,22 5,07 0,24 7,57 0,26 11 0,28 15,92 0,3 20 0,32 32,7 0,34 43,2 0,36 58,4 0,38 78,1 0,4 98 По результатам измерений строим график ВАХ диода (рис 9.1 и 9.2) 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0,098 0,0781 0,0584 0,0432 0,0327 0,02 0,01592 0,011 0,00757 0,00507 0,0035 0,002 0,001509 0,000956 0,000614 0,000378 0,000225 0,0001226 0,0000612 0,000021 0 0 Рисунок 9.1 –ВАХ диода прямая ветвь I, А U, В 0 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 -0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1 0 -0,000005 -0,00001 -0,000015 -0,00002 -0,000025 -0,00003 Рисунок 9.2 – ВАХ диода обратная ветвь Дифференциальное (динамическое) сопротивление нелинейного элемента в точке на его ВАХ равно производной напряжения по току в этой точке, Дифференцируем прямую ветвь ВАХ, Строим график производной и находим дифференциальное сопротивление диода в заданных точках, Задание 3.2. Изучение температурной зависимости обратного тока диода. Определение высоты потенциального барьера p-n- перехода Таблица 4 – Значения тока в зависимости от температуры диода I0, мкА Δt, ℃ 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 0,028 0,03 0,033 0,036 0,04 0,045 0,05 0,058 0,065 0,076 0,085 0,103 0,135 0,125 0,12 0,112 0,102 0,092 0,075 0,062 0,06 0,053 𝑇 −1 ∙ 105 ,1/𝐾° T, 𝐾° 303 308 313 318 323 328 333 338 343 348 353 358 363 358 353 348 343 338 333 328 323 318 0,00330033 0,003246753 0,003194888 0,003144654 0,003095975 0,00304878 0,003003003 0,00295858 0,002915452 0,002873563 0,002832861 0,002793296 0,002754821 0,002793296 0,002832861 0,002873563 0,002915452 0,00295858 0,003003003 0,00304878 0,003095975 0,003144654 ln 𝐼0 -17,3911 -17,3221 -17,2268 -17,1397 -17,0344 -16,9166 -16,8112 -16,6628 -16,5489 -16,3925 -16,2806 -16,0885 -15,818 -15,895 -15,9358 -16,0048 -16,0983 -16,2015 -16,4058 -16,5961 -16,6289 -16,753 -15 ln(𝐼0) -15,5 -16 -16,5 -17 -17,5 -18 1/Т, 1/К Рисунок 11 – График зависимости lnI0 от T-1 с линейным усреднением Вычислим высоту энергетического барьера для p-n-перехода по формуле: 𝑒𝜑𝑘 = 𝑘Б ∆ ln 𝐼0 1 ∆ 𝑇 𝑒𝜑𝑘 = 1,38 ∗ 10−23 ∗ 1161,979957 =0,100221эВ
