Порядок проведения расчетов

Цель работы

I. Расчет и построение вольт-амперных характеристик полупроводникового диода при различных электрофизических параметрах идеального p-n- перехода.

II. Расчет и построение вольт-амперных характеристик полупроводникового диода при учете сопротивления базы.

Порядок проведения расчетов

I. Для каждого из вариантов работы задаются параметры диодной структуры, необходимые для проведения расчетов:

· полупроводниковый материал – германий, кремний и арсенид галлия;

· диффузионные длины электронов и дырок L_n и L_p, см;

· концентрации доноров и акцепторов N_D и N_A,см^-3;

· площадь перехода S_пер, см²;

· сопротивление базы R_б, Ом;

· максимальная рассеивающая мощность в базе диода P_макс, позволяющая определить предельную величину прямого тока при расчетах вольт-амперной характеристики I_макс=(P_макс/R_б)^1/2 и соответственно предельное значение прямого напряжения

Ln, Lp	cm-3	cm-3	Ом	Sпер, см2	Pмакс Вт
(Si, Ge)	(GaAs)
1,0	7,0	9,0	50,0	55,0	50,0	500,0

II. По формуле для заданных параметров диодной структуры определяют величину обратного тока

,

,

III. По формулам

и ,

производится расчет вольт-амперной характеристики идеального перехода и зависимость дифференциального сопротивления от напряжения по вычисленным значениям тока . Результаты расчетов должны представлены в виде графических зависимостей тока от напряжения. При вычисленном значении выбирается не более 10 точек на прямой ветви вольт-амперной характеристики диода; максимальное значение обратного напряжения 5 В при расчетах через каждые 0,5 В.

Графическая зависимость дифференциального сопротивления от напряжения

Графическая зависимость дифференциального сопротивления от напряжения

Графическая зависимость дифференциального сопротивления от напряжения

IV. При учете сопротивления базы реального перехода для расчета вольт-амперной характеристики и дифференциального сопротивления по формулам

, и

в качестве независимых переменных используются значения тока , полученные в п. III. При этом результаты расчетов должны быть так же представлены графически в виде зависимостей вычисленных значений и от напряжения

Графическая зависимость значения тока от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

Графическая зависимость значения тока от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

Графическая зависимость значения тока от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

Графическая зависимость значения от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

Графическая зависимость значения от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

Графическая зависимость значения от напряжения при учете сопротивления базы реального перехода

V. По результатам расчетов необходимо составить заключение о влиянии параметров полупроводникового материала и объемного сопротивления базы на свойства диода.

По результатам проведенных исследований мы выяснили, что параметры полупроводниковых материалов и объёмное сопротивление базы влияют на крутизну вольт-амперной характеристики диода, тем самым на его выпрямительные свойства (чем круче характеристика тем лучше выпрямительные свойства диода).

Поиск по сайту: