Semicondutores

1. Observe o comportamento de uma junção p-n na forma de um diodo semicondutor e meça sua curva característica de tensão atual.

1. Obtenha um diodo semicondutor, um LED (diodo emissor de luz), uma fonte de energia, dois multimetros digitais, um resistor de 1 kΩ, alguns cabos e conectores de banana, e um termômetro.
2. Olhe para o diodo semicondutor. Deveria haver uma banda em um de seus fins. O lado da banda é o "cátodo". O lado sem a banda é o "ânodo".
3. Certifique-se de que a fonte de alimentação está desligada antes de conectar quaisquer componentes do circuito. Usando os cabos de banana, conecte o terminal positivo da fonte de energia a um lado do resistor, e o outro lado do resistor ao ânodo do diodo. Em seguida, conecte um multímetro no modo amômetro ao cátodo do diodo e conecte o outro terminal do amômetro ao terminal negativo da fonte de energia para completar o circuito.
4. Regissu mais a temperatura na sala.
5. Defina a fonte de alimentação para gerar uma corrente direta de 5 V e, em seguida, ligue-a.
6. Coloque a liderança positiva do multímetro no ânodo do diodo e a liderança negativa no cátodo.
7. Nesta configuração, o diodo é considerado com viés para a frente, por isso deve haver uma corrente fluindo através do circuito, e o multímetro deve exibir uma tensão. Regissão a tensão e a corrente que os multimetros exibem.
8. Ajuste a fonte de alimentação para gerar uma tensão diferente. Registo as leituras de tensão e corrente dos dois multimetros, que ainda devem ser conectados em séries com o diodo.
9. Repita a etapa anterior várias vezes para uma série de tensões. Regissua a temperatura ambiente durante cada repetição também.
10. Remova o multimetro e desligue a fonte de alimentação. Embora essas tensões não estejam em um nível perigoso, é sempre mais seguro desligar a fonte de alimentação ao manusear componentes do circuito.
11. Mantenha todas as conexões e configuração iguais, exceto virar o diodo. O cátodo está agora ligado a onde o ânodo estava previamente conectado, e vice-versa para o ânodo.
12. Ligue a fonte de alimentação e reconecte o multímetro através do diodo, com a liderança positiva do mímômetro no ânodo do diodo e o chumbo negativo no cátodo.
13. Regisso recorde a nova tensão e a corrente que são exibidas. Pode ser necessário ajustar a sensibilidade do multimetro. O diodo agora é invertido, então apenas uma corrente minúscula será permitida a fluir através do circuito.
14. Use a equação do diodo Shockley para calcular a corrente que passa pelo diodo em função da tensão através do diodo e da temperatura do diodo. Suponha que eu_sentei = 4 10^-10 A.
15. Desligue a fonte de alimentação e troque o diodo por um LED.
16. O LED terá dois pinos. O pino mais longo é o ânodo, e o pino mais curto é o cátodo. Observe o LED em configurações com viés avançado e com viés reverso.
17. Observe que, como a corrente só flui quando o LED é com viés de avanço, o LED só acenderá quando estiver na configuração com viés para a frente e ficará escuro na configuração com viés reverso.