26 fizikos laboratorinai darbai

Tunelinio reiškinio p-n sandūroje tyrimas Vytas Šalkauskas RB 9/6 gr. Data: 2000 10 08 Dėstytojas M.Šilinskas 1. Darbo tikslas. Ištirti tunelinio diodo voltamperinę charakteristiką ir ja naudojantis nustatyti budingiausius p-n sandūros parametrus. 2. Teorinė dalis. Japonų fizikas L.Esakis pagamino ir ištyrė labai stipriai legiruoto germanio p-n sandūrą. Gauta labai savita sandūros voltamperinė charakteristika. Didinant tiesioginę įtampą , srovės stiprumas pasiekęs maksimumą ima silpnėti. Toliau įtampą didinant – vėl ima didėti. Dalyje AB sandūros diferencialinė varža yra neigiama. Fiksuotai įtampos vertei užtvarinės srovės stiprumas gali siųsti srovės stiprumą laidžiąja kryptimi. Esan pusiausvyrai, u sriteis laidininko elektronui patekti į p srities laidumo juostą tenka nugalėti potencialo energiją. Dėl to labai didelės šių laisvųjų puslaidininkų koncentracijos kontaktinis potencialo barjeras. Todėl tikimybė, kad u srities elektronai peršoks į p srities valentinės juostos laisvuosius energijos lygmenis yra didelė. Visiškai tokia pat tikimybė elektronams tuneliuoti ir atvirkščia kryptimi, todėl pusiausvyros sąlygomis (u=0), elektros srovė pro sandūrą neteka. Kai puslaidininkio n srities laisdumo juostos apačia sutampa su p srities valentinės juostos viršumi arba pakyla dar aukščiau tunelinė srovė jau negali tekėti, nes tuneliuojantys atomai turėtų peršokti į draustiną juostą, kurioje nėra energijos lygmenų. Tunelinio diodo charakteristikos neigiamoji dalis naudojama elektromagnetiniams virpesiams generuoti bei stiprinti, p-n sandūros plotas apskaičiuojamas pagal formulę: ; čia C – sandūros elektrinė talpa;  - p-n sandūros krūvininkais nuskurdinto sluoksnio storis; 0=8,8510-12 F/m – elektrinė konstanta;  - puslaidininkio dielektrinė skvarba. 3. Aparatūra ir darbo metodas. Tunelinio diodo voltamperinė charakteristika tiriama naudojantis schema: Schema sudaro srovės šaltinis, ampermetras, voltmetras ir nagrinėjamas tunelinis diodas. Atliekant matavimus įtampa keičiama mažais intervalais. Kad maksimumus ir minimumus nustatyti teisingai tai jas matuojame ypač atidžiai. Matavimus tęsiame tol kol perėję srovės stiprumą, gauname kylančią difuzinės srovės šaką. 4. Darbo rezultatai. Wg=E*g=1,35 eV m=0,01m0 =11 =150*10-10A0 C=8pF I, mA U,mV I, mA U,mV 0,1 2 4 66 0,2 4 4,1 71 0,4 6 4,2 74 0,7 8 4,3 78 0,8 10 4,4 83 0,9 12 4,5 88 1 14 4,6 96 1,2 16 4,7 119 1,4 18 2 160 1,5 20 1,94 172 1,6 22 1,8 184 1,8 24 1,7 200 1,9 26 1,6 218 2,1 28 1,5 238 2,2 30 1,4 263 2,3 32 1,3 290 2,4 34 1,2 313 2,5 36 1,1 337 2,7 38 0 362 2,8 40 0,9 380 2,9 42 0,8 443 3 44 0,7 511 3,1 46 0,9 867 3,2 48 1 961 3,3 50 3,4 52 3,5 54 3,6 56 3,7 58 3,74 60 3,8 62 3,9 64 Tunelilio diodo voltamperinė charakteristika Ip=4,7mA; Up=0,119V (maksimali srovės vertė) Im=0,7mA; Um=0,511V (minimali srovės vertė) Wp=e*Up=1.6*10-19*1.19=1.94*10-19eV Wn=e(Um-Up)=1.6*10-19(5.11-1.19)=6.27*10-19 eV Panaudojame keturių kreivės taškų skaidrumą D ir aritmetinį vidurkį

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!