מוליכים למחצה

1. התבונן בהתנהגות של צומת p-n בצורה של דיודת מוליכים למחצה ומדוד את עקומת אופייני המתח הנוכחי שלה.

1. השג דיודה מוליכים למחצה, נורית LED (דיודת פולטת אור), מקור כוח, שני מולטי-מונים דיגיטליים, נגד 1 kΩ, כמה כבלי בננה ומחברים, ומדחום.
2. תראה את דיודת המוליכים למחצה. צריכה להיות להקה על אחד הקצוות שלה. הצד עם הלהקה הוא "הקתודה". הצד ללא הלהקה הוא "אנודה".
3. ודא שאספקת החשמל כבויה לפני חיבור רכיבי מעגל. באמצעות כבלי הבננה, חברו את המסוף החיובי של מקור הכוח לצד אחד של הנגד, ואת הצד השני של הנגד לאנודה של הדיודה. לאחר מכן, חברו מולטימטר במצב אמטר לקתודה של הדיודה, וחברו את המסוף השני של האמד למסוף השלילי של מקור הכוח כדי להשלים את המעגל.
4. תקליט את הטמפרטורה בחדר.
5. הגדר את ספק הכוח כדי ליצור זרם ישיר של 5 V ולאחר מכן הפעל אותו.
6. מקם את ההובלה החיובית של המולטימטר על האנודה של הדיודה ואת העופרת השלילית על הקתודה.
7. בתצורה זו, הדיודה נחשבת מוטה קדימה, ולכן צריך להיות זרם זורם דרך המעגל, ואת multimeter צריך להציג מתח. הקלט את המתח ואת הזרם שהמוני מטרים מציגים.
8. התאם את ספק הכוח כדי ליצור מתח שונה. הקלט את קריאות המתח והזרם משני המולטימטרים, שעדיין צריכים להיות מחוברים לרוחב ובסדרה עם הדיודה.
9. חזור על השלב הקודם מספר פעמים עבור טווח מתחים. הקלט את טמפרטורת הסביבה במהלך כל חזרה גם כן.
10. הסר את המולטימטר וכבה את ספק הכוח. בעוד מתחים אלה אינם ברמה מסוכנת, זה תמיד הבטוח ביותר לכבות את ספק הכוח בעת טיפול ברכיבי מעגל.
11. שמור על כל החיבורים והגדר אותו הדבר, למעט להפוך את הדיודה. הקתודה מחוברת כעת למקום שבו האנודה הייתה מחוברת בעבר, ולהיפך לאנודה.
12. הפעל מחדש את ספק הכוח וחבר מחדש את המולטימטר על פני הדיודה, עם העופרת החיובית של המולטימטר על האנודה של הדיודה והעופרת השלילית על הקתודה.
13. הקלט את המתח והזרם החדשים המוצגים. ייתכן שיהיה צורך להתאים את הרגישות של המולטימטר. הדיודה מוטה כעת לאחור, כך שרק זרם זעיר יורשה לזרום דרך המעגל.
14. השתמש במשוואת דיודת Shockley כדי לחשב את הזרם העובר דרך הדיודה כפונקציה של המתח על פני הדיודה וטמפרטורת הדיודה. נניח _שישבתי = 4 10-10 A.
15. כבה את ספק הכוח והחלף את הדיודה ב-LED.
16. LED יהיה שתי סיכות. הסיכה הארוכה יותר היא האנודה, והסיכה הקצרה יותר היא הקתודה. שים לב ל- LED בתצורות מוטות קדימה ומוטה לאחור.
17. שים לב שמכיוון שהזרם זורם רק כאשר ה- LED מוטה קדימה, ה- LED יואר רק כאשר בתצורה מוטה קדימה ויהיה כהה בתצורה המוטה לאחור.