Читать практическое задание по физике: "Изучение электрических свойств p-n перехода" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

Уровнем Ферми называется энергия уровня, отделяющего занятые уровни от свободных. Среднее число электронов на уровне с энергией E определяется формулой квантого распределения Ферми-Дирака (2) Следовательно уровень Ферми можно определить как уровень, вероятность заполнения которого равна 1/2.

Энергетическая диаграмма p-n перехода в условиях равновесия приведена на рис 2. Рис 2. Энергетическая диаграммы p-n перехода в условиях равновесия.

Величина контактной разности потенциалов на переходе будет равна где e- заряд электрона. Рис 3. Запирающее включение внешнего поля. Высота потенциального барьера p-n перехода определяется отношением концентраций однотипных носителей на границах перехода и тем выше, чем сильнее легированы полупроводники. Ее максимальное значение определяется шириной запрещенной зоны полупроводникив (4) Если приложить к полупроводнику внешнее поле, направление которого совпадает с полем контактного слоя, основные носители тока уходят от границы p-n перехода. В результате запирающий слой расширяется и его сопротивление возрастает. Ток в полупроводике создается за счет неосновных носителей и практически отсутствуют Такое включение называется обратным или запирающим(Рис.3).

Если внешнее поле направлено в противоположную сторону, то оно вызывает движение носителей навстречу друг другу к границе прехеода. В этой области они рекомендуют, ширина контактного слоя и его сопротивление уменьшается. В цепи возникает прямой ток, созданный основными носителями. Рис.4. прямое включение p-n перехода Ширина p-n перехода при приложенном внешнем поле описывается выражением , (5) где V>0 соответствует прямому включению, а V>ND На рис 10 приведена зависимость от напряжения (вольтфарадная характеристика) для резкого p-n перехода. При V>0 емкость резко возрастает, однако в этом случае расчеты барьерной емкости, проведенные для объединенного перехода, не совсем адекватны. Рис 10 Вольтфарадная характеристика p-n перехода. Рис11 Определение концентрации примесей по вольтфарадной характеристике. По характеру зависимости C=f(V) на основе выражения10 можно судить также о распределении примесей на p-n переходе. (11) Ход работы Схема КД 521.

Значения напряжения и тока для прямого режима.

По полученным данным построили вольтамперную характеристику диода, используя программу EXCEL из Microsoft Office.

Построим линию тренда для прямой ветви ВАХ и получим уравнение

Похожие работы