Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
КАФЕДРА МІКРОЕЛЕКТРОНІКИ
Звіт
про виконання лабораторної роботи №5
“Дослідження тунельних діодів”
Виконав: студент групи ДС-92
Моргун А.В.
Перевірив:
викладач Королевич Л.М.
Київ 2011
1. МЕТА РОБОТИ
Теоретичне вивчення будови, фізичних принципів роботи та експериментальне дослідження вольт-амперних характеристик тунельних діодів. Практичне визначення їх основних технічних та фізичних параметрів із вольт-амперних характеристик.
2. ЗАВДАННЯ
3. СХЕМА ВИМІРЮВАННЯ
Рис.1. Схема вимірювання вольт-амперної характеристики тунельного діода.
4. РЕЗУЛЬТАТИ ВИМІРЮВАННЬ
Табл. №4.1. ВАХ тунельного діода. Умови досліджень: пряме зміщення, Т1=20°С
|
Ud, B |
0 |
0,025 |
0,090 |
0,023 |
0,560 |
0,700 |
0,770 |
0,830 |
0,900 |
0,910 |
1,000 |
1,100 |
|
Ur, мB |
0 |
51 |
30 |
15 |
6 |
7 |
10 |
15 |
22 |
27 |
51 |
100 |
|
Id, мА |
0 |
5,1 |
3,0 |
1,5 |
0,6 |
0,7 |
1,0 |
1,5 |
2,2 |
2,7 |
5,1 |
10,0 |
Струм , що протікає через діод, визначається за формулою: , де
4.1. ВОЛЬТ-АМПЕРНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТУНЕЛЬНОГО ДІОДА
4.2. РОЗРАХУНКИ
4.2.1. Визначення параметрів тунельного діода.
Використовуючи графік вольт-амперної характеристики, який зображено в п. 4.1. , визначимо параметри тунельного діода:
Для точки знайдемо значення статичного опору та модуль від’ємного диференційного опору :
Провівши дотичну до точки 1, знайдемо її перетин з віссю напруг та визначимо
4.2.2. Визначення похибок вимірювання.
Схема вимірювання зображена на рис.1 . Згідно схеми, напруга на резисторі буде рівною , а на діоді, де . Опір вольтметра рівний 1,5 МОм.
Знайдемо похибки обчислень параметрів тунельного діода:
= 5,1 мА;
= 0,025 В;
= 0,6 мА;
= 0,560 В;
= 1,000 В;
;
;
5. ВИСНОВОК
Проаналізувавши отримані результати, виявили, що тунельний діод виготовлений з арсенід галієвого матеріалу, адже Концентрація носіїв заряду легованого напівпровідника складає близько . Піковий струм сягає = 5,1 мА. При цьому значенні струму тунелювання носіїв заряду максимальне. При збільшені прямої напруги тунельний струм зменшується до = 0,6 мА при напрузі = 0,560 В в зв’язку з тим, що повністю заповнені енергетичні рівні області n знаходяться напроти забороненої зони, в яку неможливо тунелювати. Ділянка з негативним диференційним опором сягає (середнє значення . При збільшенні напруги на діоді, спостерігається проходження прямого струму, який сягає максимального значення = 10 мА при максимальній напрузі Звіривши отримані параметри з довідником, виявили, що маркування досліджуваного тунельного діода – АИ301Б.
Отриманий графік ВАХ співпадає з теоретично заданим з деякими відмінностями, а саме:
Похибки вимірювання вольтметром не перевищують 1%.