МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА Інструкція до лабораторної роботи № 3 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” для студентів базового напряму 6.0914 «Комп’ютеризовані системи, автоматика і управління» Затверджено на засіданні кафедри (Автоматика і телемеханіка( Протокол №8 від 24 січня 2002 р. Львів – 2002Дослідження напівпровідникового діода: Інструкція до лабораторної роботи №3 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Вітер О.С., Гаранюк І.П. ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2002. ( 9 с. Укладачі Вітер О.С., канд. техн. наук, доц. Гаранюк І.П., канд. техн. наук, доц. Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д-р техн. наук, проф. Рецензенти Стрілецький З.М., канд. техн. наук, доц. Мотало В.П., канд. техн. наук, доц. Мета роботи – вивчення властивостей напівпровідникових діодів шляхом практичного зняття і дослідження їх вольт-амперних характеристик. Теоретичні відомості Напівпровідниковим діодом називається напівпровідниковий прилад з n-р переходом, який має два виводи. Основною властивістю напівпровідникового діода є одностороння провідність, властива n-р переходу. Усі напівпровідникові діоди поділяють на дві групи: випрямляючі і спеціальні. Випрямляючі діоди призначені для випрямлення змінного струму. У залежності від частоти і форми змінної напруги вони поділяються на високочастотні, низькочастотні та імпульсні. Спеціальні напівпровідникові діоди використовують різноманітні властивості n-р переходів: явище пробою, бар’єрну ємність, наявність ділянки з від’ємним опором та інш. Конструктивно випрямляючі діоди поділяються на площинні і точкові, а за технологією виготовлення на сплавні, дифузійні та епітаксіальні. Точкові діоди мають малу площу n-р переходу і, відповідно, малу його ємність (переважно менше 1 пФ) і застосовуються для випрямлення малих струмів, як низьких так і високих частот. Принцип побудови точкового діода пояснюється за допомогою рис.1. Тонкий загострений провідник, на кінчик якого нанесені домішки, приварюється за допомогою імпульсу струму до пластини напівпровідника з певним типом електропровідності. При цьому з провідника в основний напівпровідник дифундують домішки створюючи область з іншим типом електропровідності. Таким чином біля провідника утворюється n-р перехід дуже малої площі. Точкові діоди переважно виготовляють з напівпровідника n-типу з порівняно великим питомим опором. Застосування герметичної оболонки (скляної, керамічної або металевої) забезпечує стабільність і довговічність точкових напівпровідникових діодів. Германієві і кремнієві точкові діоди випускаються з граничними зворотними напругами до 150 В і максимальним випрямленим струмом до 100 мА. Крім детектування радіосигналів на частотах до декількох сотень мегагерц, точкові напівпровідникові діоди використовуються для перетворення частоти, а також успішно працюють на низьких частотах у вимірювальній радіоапаратурі, в пристроях автоматики, а також широко застосовуються для інших цілей. Найширшу групу напівпровідникових діодів складають площинні діоди, в яких n-р перехід формується методом вплавлювання або шляхом дифузії домішкових речовин в об'єм пластини напівпровідника (рис.2). Сплавний площинний перехід формується в результаті вплавлення в напівпровідникову монокристалічну пластину електрода, який містить донорні або акцепторні домішки. Наприклад, у пластину германія n-типу вплавляють каплю індію, яка, сплавлюючись з германієм, створює шар германію р-типу. Область з електропровідністю р-типу має більш високу концентрацію домішок, ніж основна пластина германію, і тому є емітером. Сплавним методом формують так звані різкі, або сходинчаті переходи. Дифузійний метод виготовлення n-р переходів оснований на тому, що атоми домішок дифундують в основний напівпровідник із газоподібного стану. Для того, щоб дифузія була інтенсивною, напівпровідник...