 |
|
Экспериментальная часть
Приборы и оборудование: установка для изучения свойств p-n–перехода.
Экспериментальная установка и методика измерений
Установка для изучения p-n–перехода представлена на рис.18.3 и состоит из объектов исследования и измерительного устройства. Объект исследования выполнен в виде единого устройства 1, в котором установлены три диода и переключатель исследуемых образцов. Кнопка КН1 на измерительном устройстве предназначена для установки полярности напряжения, подаваемого на диод. Полярность фиксируется светодиодом – «прямая» или «обратная» характеристика. Кнопка КН2 переключает режим работы – снятие вольтамперной (ВАХ) или вольтфарадной (BAХ) характеристик. Кнопками «+» и «–» устанавливается величина необходимого напряжения. Кнопка КН3 предназначена для установки напряжения на нулевое значение.
Индикация величины регулируемого напряжения осуществляется измерителем напряжения (рис.18.3), а измерение силы тока – измерителем тока. Выбор режима измерения тока (мА, мкА) осуществляется автоматически.
Установка позволяет измерить электрическую ёмкость p-n–перехода. Воспользуемся формулой ёмкости плоского конденсатора:
, (18.3)
где 
– электрическая постоянная, 
– диэлектрическая проницаемость полупроводника, l – толщина слоя объемного заряда p-n–перехода, S – площадь контакта p– и n–областей. Толщина слоя объёмного заряда равна:
, (18.4)
где 
– контактная разность потенциалов в p-n–переходе, 
– приложенное к p-n–переходу внешнее напряжение, а 
и 
– концентрации основных носителей заряда в n– и p–областях соответственно. Измерив ёмкость p-n–перехода при прямом 
и обратном 
внешнем напряжении, найдём их отношение из (18.3) и (18.4):
, (18.5)
откуда можно найти величину контактной разности потенциалов
. (18.6)