Lygintuvinio diodo savybių tyrimas


Puslaidininkio lygintuvinio diodo tyrimas. Potencialinis barjeras. Lygintuviniai diodai. Diodu jungimas. Lygintuvinis diodas jungimas. Germanio diodai. Lygintuvinio diodo jungimas i schema. Silicio diodo savybes tyrimai. Lygintuvinis diodas jungimas i schema. Kas yra puslaidininkinis lygintuvinis diodas.

Elektronikos laboratorinis darbas. Darbo tikslai ir uždaviniai. Ištirti puslaidininkinių silicio bei germanio diodų savybes (veikimo principą, jungimo schemą ir jų naudojimą). Sudaryti puslaidininkinių silicio bei germanio diodų voltamperines charakteristikas. Palyginti silicio bei germanio diodų savybes. Teorinis pagrindimas. Darbo priemonės ir medžiagos. Darbo schema. Darbo eiga. Darbo rezultatai. Darbo išvados.


Ištirti puslaidininkinių silicio bei germanio diodų savybes (veikimo principą, jungimo schemą ir jų naupuslaidininkinį diodą sudaro p-n sandūra. Į vieną medžiagos gabaliuką įterpiama priemaišų taip, kad joje susidarytų elektroninis laidumas (n tipo laidumas), o kitame – skylinis laidumas (p tipo laidumas). Kiekvienoje iš šių medžiagų yra daug (apie 1016 cm-3) pagrindinių krūvininkų ir daug mažiau (apie 1010cm-3) – šalutinių. Šie gabaliukai suglaudžiami, prasideda difuzijos procesas. Iš n-tipo puslaidininkio elektronai keliauja į p-tipo puslaidininkio sritį, o iš p-tipo į n-tipo puslaidininkį – skylutes. Tarp šių sričių, susidaro pereinamoji zona, vadinama p-n sandūra (1 pav. , a). Sandūroje vyksta sudėtingi fizikiniai procesai, kurie išsamiau yra nagrinėjami fizikos kurse. Toliau susipažinsime tik su kai kuriomis p-n sandūros savybėmis, kuriomis yra pagrįstas puslaidininkinių elektronikos elementų veikimas.

Sandūroje (1 pav. , b) vienokio laidumo srities krūvininkų tankis palaipsniui mažėja, pereinant į kitokio laidumo puslaidininkio sritį, kur prilygsta šalutinių krūvininkų tankiui. Abiejų sričių krūvininkai difunduoja į priešingo laidumo sritis, todėl sandūroje vyksta rekombinacija – krūvininkai neutralizuojasi. Dėl to pačioje sandūroje lieka donoriniai ir akceptoriniai jonai, kurie sudaro sandūroje erdvinį krūvį. Dėl erdvinių krūvių potencialų skirtumo sandūroje susidaro vidinis elektrinis laukas åi bei potencialinis barjeras. Potencialinis barjeras v0 neleidžia skylėms toliau difunduoti į n sritį. Tam, kad skylė galėtų įveikti potencialinį barjerą, reikia, kad išorinis energijos šaltinis jai suteiktų papildomą energiją. Tokio pat didumo, tik priešingo ženklo potencialinis barjeras e0 neleidžia elektronams savaime judėti į p sritį.

Prijungus prie n srities neigiamą, o prie p srities teigiamą potencialą (2 pav. , a), krūvininkai, veikiami išorinio elektrinio lauko, juda sandūros kryptimi, ir įgiję papildomą kinetinę energiją (kai e  e0), įveikia potencialinį barjerą. Tam reikia, kad kristalinio silicio sandūros įtampa būtų ne mažesnė kaip 0,6 v, o germanio – kaip 0,2 v. Šios krypties srovė ir įtampa yra vadinamos tiesioginėmis ir žymimos if ir uf.

Prijungus prie n srities teigiamą potencialą (2 pav. , b), o prie p srities – neigiamą, sandūroje atsiranda daugiau donorinių ir akceptorinių jonų, sustiprėja vidinis elektrinis laukas. Tai tolygu dirbtiniam potencialinio barjero padidinimui.

Lygintuvinio diodo savybių tyrimas. (2011 m. Birželio 05 d.). http://www.mokslobaze.lt/lygintuvinio-diodo-savybiu-tyrimas.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 07 d. 14:44