Основные теоретические положения
Лабораторна робота 2. Дослідження властивостей напівпровідникового діоду Цель работы: Изучение принципа действия, конструкции германиевых и кремниевых полупроводниковых диодов. Снятие их статических характеристик.
Основные теоретические положения Принцип действия диода основан на свойствах p-n-переходов, образуемых в результате полупроводников с различным типом проводимости или контакта полупроводника с металлом (диод Шотки). Р-n переход.В основу действия р-n перехода полупроводниковых диодов положен принцип действия р-n перехода, который получается в результате внедрения в полупроводник различных типов примесей (донорную и акцепторную). В результате диффузии на границе раздела образуется р-n переход с объемным зарядом и напряженностью Е. Свойства р-n перехода. При соединении полупроводников с различными типами проводимости идет диффузия основных носителей зарядов в прилегающей к границе области с противоположным типом проводимости. Процесс будет идти, пока не возникнет объемный заряд р-n перехода, уравновешивающий объемные заряды полупроводников. На границе возникает потенциальный барьер, величина которого будет определяться внешним электрическим полем. Рассматривая зависимость тока от внешнего приложенного напряжения U , получим:
I-ток, протекающий через диод -тепловой ток -тепловой потенциал Важным параметром р-n перехода является дифференциальное сопротивление Математическая модель полупроводникового диода. Математическая модель полупроводниковых диодов основана на физических явлениях, происходящих в р-n переходе и описываемых известными физическими законами. На это требуется сложный математический аппарат, учитывающий многие факторы, влияющие на параметры диода. Максимально простой способ получения математической модели- аппроксимация полученных выходных характеристик и на их основе решение уравнений с помощью известных законов электротехники, Для идеального р-n перехода, т.к. приращение тока равно бесконечности при нулевом приращении напряжения, дифференциальное сопротивление р-n перехода равно нулю. В этом случае схема замещения представляет собой короткозамкнутый р-n переход. Набор задаваемых параметров для диодов в Multisim: IS – обратный ток; RS – сопротивление диода; CJO – баръерная емкость диода при нулевом напряжении на переходе; TT – время переключения; N — коэффициент инжекции; ЕG — ширина запрещенной зоны, эВ; FC — коэффициент нелинейности барьерной емкости прямо смещенного перехода; BV —напряжение пробоя, В; IBV — начальный ток пробоя при напряжении BV; ХТI — температурный коэффициент тока насыщения; КF — коэффициент фликкер-шума; AF — показатель степени в формуле для фликкер-шума; TNOM — температура диода, С. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|