Обработка результатов эксперимента

1. Построить ВАХ исследованных электронно-дырочных переходов при комнатной и повышенной температурах.

2. Определить Uпр при Iпр макс и Iобр при Uобр макс для комнатной и повышенной температур.

3. Определить дифференциальное сопротивление, используя формулу rдиф =

= DUпр/DIпр, в рабочих точках, соответствующих значениям прямого тока: Iпр =

= Iпр макс; Iпр = 0,5×Iпр макс; Iпр = 0,1×Iпр макс. Приращения напряжения и тока при определении дифференциального сопротивления необходимо брать в окрестностях указанных рабочих точек.

4. Определить сопротивление прямому току исследованных переходов по формуле Rпр = Uпр/Iпр для трех значений прямого тока: Iпр = Iпр макс; Iпр =

= 0,5×Iпр макс; Iпр = 0,1×Iпр макс.

5. Определить сопротивление обратному току, используя соотношение Rобр =

= Uобр/Iобр, при Uобр=Uобр макс для комнатной и повышенной температур.

6. Рассчитать дифференциальное сопротивление теоретической ВАХ при Т =

= 300 К и j_Т = 25 мВ, используя соотношение rдиф » 25/Iпр (значение тока подставляется в миллиамперах, тогда значение rдиф получается в Омах), для тех же значений прямого тока, что и в пункте 3.

7. По измеренному у германиевого перехода при комнатной температуре значению обратного тока I_о и уравнению ВАХ I = I_о×(exp[U/j_T]-1), где при комнатной температуре Т = 300 К j_T » 25 мВ, построить теоретическую ВАХ.

8. Для кремниевого перехода по измеренному значению Iпр = Iпр макс/2 и соответствующему ему напряжению Uпр для комнатной температуры вычислить значение I_о по формуле: I_о = Iпр/exp[Uпр/j_T], считая j_T » 25 мВ.

9. Определить для исследованных электронно-дырочных переходов темпера-турные коэффициенты:

ТКНпр = DUпр/DT , при Iпр = 0,5×Iпр макс

ТКIобр = ,

где DТ = Т₂-Т₁; Iобр₁ и Iобр₂ значения обратного тока при температурах окружающей среды, соответственно, T₁ и T₂ и Uобр = Uобр макс.

Справочные данные и рассчитанные параметры свести в сводную
таблицу 3.

5.3. Лабораторное задание №2: Исследование характеристик и параметров электрических пробоев в электронно-дырочных переходах

1. Записать параметры типового режима исследуемых электронно-дырочных переходов, предназначенных для работы в режиме электрического пробоя, (смотри приложения 4,5 или [ 14-17 ]).

2. Записать параметры типового режима исследуемых переходов (смотри приложения 4,5 или [ 14-17 ]).

3. Определить величину сопротивления R_Б по формуле
,
где U_{ВХ МАКС} – максимальное значение напряжения получаемого от источника, U_{СТ НОМ} – напряжение стабилизации (справочный параметр),
I_{СТ МАКС} – максимальное значение тока стабилизации (справочный параметр).

4. Собрать схему для снятия прямой ветви ВАХ перехода, для этого использовать источник входного напряжения (рис.16).

5. Снять прямую ветвь ВАХ перехода U_ПРЯМ = f ( I_ПРЯМ ), изменяя прямой ток в пределах от 0 до 50 мА.

Таблица 3. Справочные и расчетные данные исследованных электронно-дырочных переходов

6. Собрать схему для снятия обратной ветви вольтамперной характеристики перехода (рис.18). Для этого необходимо подключить к соответствующим гнездам стенда переменный резистор R_Б и цифровой вольтметр (V) для измерения напряжения стабилизации U_СТ .

7. Подготовить схему лабораторной установки для работы, для чего установить регулятор переменного резистора R_Б в положение, соответствующее максимальному значению сопротивления. Включить тумблер в положение «сеть» и переключателями «U_ВЫХ» «грубо» и «точно» установить напряжение выходного источника U_ВЫХ = 25 В. Плавно уменьшая величину сопротивления R_Б , выставить на миллиамперметре значение I_{СТ МАКС} исследуемого электронно-дырочного перехода. Цифровым прибором типа В7-20 измерить величину сопротивления R_Б.

8. Снять зависимость U_СТ = f ( I_СТ ) при комнатной температуре. При снятии обратной ветви вольтамперной характеристики перехода, работающего в режиме электрического пробоя, удобнее задавать ток через переход и отмечать при этом напряжение стабилизации U_СТ . Ток перехода изменять в пределах от 0 до I_{СТ МАКС} . Результаты измерения свести в таблицу (смотри таблицу 4 – пример оформления экспериментальных данных).

Таблица 4. Пример оформления экспериментальных данных

9. Исследуемый переход поместить в термостат, предварительно разогретый до температуры 70° С. Через 5 минут повторить пункты 7 и 3,4,5.

10. Заменить один исследуемый электронно-дырочный переход на другой переход. Повторить пункты с 1 по 8.