1. Ознакомиться с расположением органов управления и назначением измерительных приборов на передней панели лабораторной установки.
2. Включить установку на измерение распределения потенциала вдоль полупроводникового образца.
3. С помощью ручки регулятора тока установить определенное значение тока через контакты 2 и 5.
4. Подключить одну клемму вольтметра для измерения распределения потенциала к контакту 5.
5. Снять распределение потенциала вдоль полупроводникового образца при трех значениях тока (I 1, I 2, I 3) и при изменении в каждом случае полярности приложенного напряжения на обратное.
6. Построить графики распределения потенциала с учетом скачков потенциала на токовых электродах.
7. Вычислить сопротивления контактов 2 и 5, участка полупроводникового образца между электродами 3 и 4 при трех значениях протекающего тока. Объяснить полученные результаты.
8. Переключить установку на измерение дифференциального сопротивления диода.
9. С помощью ручки регулятора тока установить через диод определенное значение постоянного тока.
10. Включить нагреватель и через каждые 10 градусов записывать показания вольтметра, предназначенного для измерения падения напряжения на диоде.
11. По полученным результатам и установленному току вычислить дифференциальное сопротивление при каждой температуре и взять натуральные логарифмы.
12. Построить график зависимости ln R от и определить контактную разность потенциалов по формуле:
, (2.84)
где k – постоянная Больцмана;
е – заряд электрона.
Примечание: допустимые значения тока, напряжения и температуры указаны на панели.
13. Определить погрешности проведенных измерений.
Контрольные вопросы
1. Объясните возникновение контактной разности потенциалов между металлом и полупроводником, если они имеют разные работы выхода электрона.
2. Какие причины обусловливают возникновение потенциальных барьеров в области контакта металл-полупроводник?
3. Чем объясняется искривление энергетических зон полупроводника у границы его с металлом?
4. В каких случаях в области контакта металл-полупроводник образуется запирающий или антизапирающий слой?
5. Какова роль поверхностных состояний в контактных явлениях?
6. Что называется инверсным слоем и как он образуется?
7. Почему при контакте металла с полупроводником контактное поле проникает глубоко в полупроводник и практически не проникает в металл?
8. Какой контакт называется невыпрямляющим; выпрямляющим; омическим? Какие условия получения хороших омических контактов металл-полупроводник?
9. В чем сущность диодной и диффузионной теории выпрямления на контакте полупроводника с металлом?
10. Объясните различие выражения для тока насыщения в диодной и диффузионной теории.
11. Объясните график распределения потенциала вдоль полупроводникового образца с учетом контактных явлений.
12. Приведите примеры практического применения точечных диодов.
Литература [5] 8.75 – 8.75; [8] 3.3.