اشباه الموصلات

1. راقب سلوك تقاطع pn على شكل صمام ثنائي لأشباه الموصلات وقم بقياس منحنى مميزة الجهد الحالي.

1. احصل على صمام ثنائي لأشباه الموصلات ، و LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء) ، ومصدر طاقة ، واثنين من أجهزة القياس الرقمي المتعددة ، ومقاوم 1 كيلو أوم ، وبعض كابلات وموصلات الموز ، ومقياس حرارة.
2. انظر إلى الصمام الثنائي لأشباه الموصلات. يجب أن يكون هناك فرقة على أحد أطرافها. الجانب مع الفرقة هو "الكاثود". الجانب بدون الشريط هو "الأنود".
3. تأكد من إيقاف تشغيل مصدر الطاقة قبل توصيل أي من مكونات الدائرة. باستخدام كبلات الموز ، قم بتوصيل الطرف الموجب لمصدر الطاقة بجانب واحد من المقاوم ، والجانب الآخر من المقاوم بأنود الصمام الثنائي. بعد ذلك ، قم بتوصيل مقياس متعدد في وضع مقياس التيار الكهربائي بكاثود الصمام الثنائي ، وقم بتوصيل الطرف الآخر لمقياس التيار الكهربائي بالطرف السالب لمصدر الطاقة لإكمال الدائرة.
4. سجل درجة الحرارة في الغرفة.
5. اضبط مصدر الطاقة لتوليد تيار مباشر 5 فولت ثم قم بتشغيله.
6. ضع الرصاص الموجب للمقياس المتعدد على أنود الصمام الثنائي والرصاص السالب على الكاثود.
7. في هذا التكوين ، يعتبر الصمام الثنائي منحازا للأمام ، لذلك يجب أن يكون هناك تيار يتدفق عبر الدائرة ، ويجب أن يعرض المقياس المتعدد جهدا. سجل الجهد والتيار الذي تعرضه أجهزة القياس المتعددة.
8. اضبط مصدر الطاقة لتوليد جهد مختلف. سجل قراءات الجهد والتيار من المقياسين المتعددين ، والتي يجب أن تظل متصلة عبر الصمام الثنائي وبشكل متسلسل.
9. كرر الخطوة السابقة عدة مرات لمجموعة من الفولتية. سجل درجة الحرارة المحيطة أثناء كل تكرار أيضا.
10. قم بإزالة جهاز القياس المتعدد وقم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة. على الرغم من أن هذه الفولتية ليست عند مستوى خطير ، إلا أنه من الأكثر أمانا دائما إيقاف تشغيل مصدر الطاقة عند التعامل مع مكونات الدائرة.
11. حافظ على جميع الاتصالات والإعداد كما هو ، باستثناء قلب الصمام الثنائي. الكاثود متصل الآن بالمكان الذي كان فيه الأنود متصلا سابقا ، و والعكس صحيح للأنود.
12. أعد تشغيل مصدر الطاقة وأعد توصيل جهاز القياس المتعدد عبر الصمام الثنائي ، مع وجود الرصاص الموجب للمقياس المتعدد على أنود الصمام الثنائي والرصاص السالب على الكاثود.
13. سجل الجهد والتيار الجديدين المعروضين. قد يكون من الضروري ضبط حساسية جهاز القياس المتعدد. أصبح الصمام الثنائي الآن منحازا عكسيا ، لذلك لن يسمح إلا بتيار ضئيل بالتدفق عبر الدائرة.
14. استخدم معادلة الصمام الثنائي شوكلي لحساب التيار الذي يمر عبر الصمام الثنائي كدالة للجهد عبر الصمام الثنائي ودرجة حرارة الصمام الثنائي. افترض أن i_sat = 4 10^-10 A.
15. قم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة واستبدال الصمام الثنائي بمصباح LED.
16. سيكون لمؤشر LED دبابيس. الدبوس الأطول هو الأنود ، والدبوس الأقصر هو الكاثود. راقب مؤشر LED في التكوينات المتحيزة للأمام والمنحازة للخلف.
17. لاحظ أنه نظرا لأن التيار يتدفق فقط عندما يكون مؤشر LED منحازا للأمام ، فلن يضيء مؤشر LED إلا عندما يكون في التكوين المتحيز للأمام وسيكون مظلما في التكوين المتحيز العكسي.