半導体

ソース:デレク ・ ウィルソン、 Asantha Cooray、PhD、物理教室 & 天文学、物理的な科学の学校、カリフォルニア大学、アーバイン、カリフォルニア州

半導体は、電気電流を伝達する能力は、その温度と不純物のレベルによって強く決まる材料です。最も一般的な半導体材料は結晶シリコンです。最も純粋な半導体はない優れた導体です。伝導性を向上させる、純粋な半導体は頻繁に結合や」「不純物をドープしました。これらの不純物は、リンとヒ素がシリコンに電子を寄付、アクセプタ、ホウ素、アルミニウムのようなシリコンから電子を盗むなど、いずれかのドナーです。受容体は、シリコンから電子を取る、彼らは正荷電の電子として効果的に動作する「穴」と呼ばれる正の電荷の地域を残します。

P 型半導体は、材料に支配的な電荷キャリアが穴をドーピングするときに形成されます。N 型半導体は、半導体は、支配的な電荷キャリアが電子をドープしたときに形成されます。1 つは想像のとおり p 型半導体と n 型半導体の間の境界で pn 接合が形成されます。電子と正孔を接合部の相互作用は、ダイオード、トランジスタなどの回路部品に見られる驚くべき行動に上昇を与えます。この演習は、半導体ダイオードの形で単一 p-n 接合の特性について説明します。

1 pn 接合半導体ダイオードの形での行動を観察し、その電流-電圧特性曲線を測定します。

1. 半導体ダイオード、LED (発光ダイオード)、動力源、2 つのデジタル ・ マルチメータ、1 kΩ 抵抗、いくつかのバナナ ケーブルとコネクタ、および温度計を取得します。
2. 半導体ダイオードを見てください。その端点の 1 つのバンドがあります。バンド側は「カソード」です。バンドなし側は「アノード」です。
3. 任意の回路部品を接続する前に電源が消灯していることを確認します。バナナ ケーブルを使用すると、ダイオードのアノードに抵抗器の 1 つの側面および抵抗の他の側に電源の肯定的なターミナルを接続します。ダイオードのカソードに電流計モードでテスターを接続し、回路を完了する電源の負の端子に電流計のもう一方の端子を接続します。
4. 部屋の温度を記録します。
5. 5 V 直流を生成し、それをオンに電源供給を設定します。
6. ダイオードのカソードに負の鉛アノードにマルチメータの正極リードを配置します。
7. この構成では、ダイオードと見なされ

回路測定の典型的な結果は表 1のとおりです。ショックレーのダイオード方程式は、それを渡って、ダイオードと電圧降下の温度の関数として、ダイオードを流れる電流をについて説明します。2,930億 K、555 の mV、ダイオード、任意 (しかし代表) の電圧理想係数 n の温度 = 1.5、

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この演習は、半導体の pn 接合半導体ダイオードのフォームのプロパティを検討しました。ダイオードは、1 つの pn 接合から成る回路コンポーネントです。ダイオードの特性曲線を測定し、, ダイオードは一方向にしか電流を導くに観察されました。LED には、巡回を実施するとともに光を発する p-n 接合の特殊なタイプが含まれています。

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