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Semi-conducteurs

Vue d'ensemble

Source : Derek Wilson, Antonella Cooray, Ph.d., département de physique & astronomie, école de Sciences physique, University of California, Irvine, CA

Semi-conducteurs sont des matériaux dont la capacité de conduire un courant électrique dépend fortement de la température et le niveau d’impureté. Le type le plus commun de matériau semi-conducteur est le silicium cristallin. Semi-conducteurs plus pures ne sont pas des conducteurs en circulation ; pour améliorer la conductivité, un semiconducteur pur est souvent combiné ou « dopé » à une impureté. Ces impuretés sont deux donateurs, comme le phosphore et arsenic, que donner des électrons pour le silicium, ou accepteurs, comme le bore et aluminium, qui volent des électrons du silicium. Lorsque les accepteurs prennent les électrons du silicium, ils laissent des régions de charge positive, appelée « trous » qui effectivement se comportent comme des électrons chargés positivement.

Un semi-conducteur de type p est formé lorsque le dopage fait les trous qui sont le porteur de charge dominante dans le matériau. Un semi-conducteur de type n est formé quand un semi-conducteur est dopé de telle sorte que le porteur de charge dominante est l’électron. Comme on pouvait s’y attendre, une jonction p-n est formée à la frontière entre le semi-conducteur de type p et n-type semi-conducteurs. L’interaction des électrons et des trous à la jonction engendre le comportement remarquable utilisé dans les composants du circuit tels que des diodes et des transistors. Cet atelier explorera les propriétés d’une jonction p-n unique sous la forme d’une diode à semi-conducteur.

Procédure

1. observer le comportement d’une jonction p-n sous la forme d’une diode à semi-conducteur et mesurer sa courbe caractéristique courant-tension.

  1. Obtenir une diode à semiconducteurs, une LED (diode électroluminescente), une source d’alimentation, deux multimètres numériques, une résistance de kΩ 1, certains câbles de banane et connecteurs et un thermomètre.
  2. Regardez les diodes de semi-conducteur. Il devrait y avoir une bande sur une de ses extrémités. Le côté avec la bande est la « cathode ». Le côté

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Résultats

Résultats typiques pour les mesures de circuit sont indiquées dans le tableau 1. L’équation de diode de Shockley décrit le courant dans une diode en fonction de la température de la diode et la chute de tension à travers elle. Pour une température de 293,0 K, un facteur d’idéalité de tension du 555 mV à travers la diode et arbitraire (mais représentatif) n = 1.5,

Equation 2
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Applications et Résumé

Ce laboratoire explore les propriétés des semi-conducteurs et une jonction p-n sous la forme d’une diode à semi-conducteur. Une diode est un composant de circuit composé d’une jonction p-n. La courbe caractéristique de la diode a été mesurée, et la diode a été observée à conduire un courant électrique dans un seul sens. Une LED contenait un type spécial de jonction p-n qui émet de la lumière en plus d’effectuer de façon unidirectionnelle.

Semi-conducteurs sont largement ...

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0:05

Overview

1:24

Principles of Semiconductors

6:01

Characterizing a P-N Junction

9:10

Data Analysis and Results

10:39

Applications

12:20

Summary

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