home

№316 Изучение работы полупроводникового диода

?
Лабораторная работа № 316

Лабораторная работа №316
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ
ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА
Приборы
и
принадлежности:
лабораторная
панель
«Полупроводниковый диод», источник питания постоянного тока GPS3030DD, вольтметр универсальный В7-78/1, осциллограф GDS-2062.
Введение . Кристаллическим (полупроводниковым) диодом называется
устройство, содержащее один р-n-переход.
Электронно-дырочный переход (сокращенно р-n-переход) представляет
собой тонкий слой на границе между областями одного и того же кристалла,
отличающимися типом примесной проводимости.
Для создания такого
перехода берут, например, монокристалл германия (элемент IV группы
периодической системы) с электронным механизмом проводимости,
обусловленной наличием соответствующей (донорной) примеси, и вплавляют с
одной стороны “кусочек” индия (элемент III группы). Во время термической
обработки в вакууме атомы индия диффундируют в германий на некоторую
глубину. В этой области проводимость германия становится дырочной за счет
атомов акцепторной примеси. На рис. 1 показан ход концентрации примесей
в направлении, перпендикулярном к граничному слою.
Рассмотрим явления на границе раздела двух полупроводников с
различными типами проводимости. Благодаря тому что в n-полупроводнике
содержится некоторое количество свободных электронов, они начнут
диффундировать в p-область и рекомбинировать с дырками. В результате
возникает слой толщиной  в области p-n-перехода, лишенный подвижных
носителей заряда (рис.2). Образовавшийся слой называется запирающим.
–4
Толщина его в практически важных полупроводниках имеет величину 10 –
–5
10 см.

Так как электроны из n-полупроводника переходят в р-полупроводник, в области ab возникает избыточный положительный заряд,
62