П.Г. Демидова
Кафедра микроэлектроники
Полупроводниковые диоды
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по специальности
Микроэлектроника и полупроводниковые приборы
Ярославль 2007
1
УДК 537.311.322
ББК З 852.2я73
П 53
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. <...> Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 010803 Микроэлектроника и полупроводниковые
приборы (дисциплина «Твердотельная электроника и интегральные схемы» блок ОПД), очной формы обучения. <...> П.Г. Демидова,
2007
© С.П. Зимин, Т.А. Петровская, 2007
2
Лабораторная работа № 1
Определение контактной разности
потенциалов между полупроводником
и металлом
Цель работы – изучение явлений на границе металл-полупроводник, определение контактной разности потенциалов между полупроводником и металлом мостовым методом. <...> Краткая теория работы
Контакты металл-полупроводник, называемые контактами Шоттки, широко используются для выпрямления тока, для применения в
качестве основных элементов ряда полупроводниковых СВЧ-устройств, затворов в полевых транзисторах, фотодетекторов, солнечных элементов и т.д. <...> Рассмотрим физические процессы, происходящие в системе металл-полупроводник при различных условиях. <...> Эмиссионные
потоки I будут определяться температурой и работой выхода χ:
где A=const. <...> (1.1)
Та минимальная энергия, которую надо сообщить электрону,
находящемуся в полупроводнике на дне зоны проводимости Eс,
чтобы его перевести в вакуум, называется внешней работой выхода
3
χo или электронным сродством. <...> Та минимальная энергия, которую
надо сообщить электрону, находящемуся в металле на уровне
Ферми EF , для того чтобы его перевести в вакуум, называется термодинамической работой выхода, или просто работой выхода χ. <...> Работу выхода из полупроводников тоже принято отсчитывать от
уровня Ферми, хотя необходимо иметь <...>
Полупроводниковые_диоды__Методические_указания_по_выполнению_лабораторных_работ.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Кафедра микроэлектроники
Полупроводниковые диоды
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
Рекомендовано
Научно-методическим советом университета
для студентов, обучающихся по специальности
Микроэлектроника и полупроводниковые приборы
Ярославль 2007
1
Стр.1
УДК 537.311.322
ББК З 852.2я73
П 53
Рекомендовано
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного издания. План 2007 года
Рецензент
кафедра микроэлектроники
Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова
Составители: С.П. Зимин, Т.А. Петровская
Полупроводниковые диоды: метод. указания по выполП
53
нению лабораторных работ / сост. С.П. Зимин, Т.А. Петровская;
Яросл. гос. ун-т. – Ярославль: ЯрГУ, 2007. – 60 с.
В методических указаниях содержатся теоретические
сведения и излагается порядок выполнения лабораторных
работ по изучению физических основ работы полупроводниковых
диодов.
Предназначены для студентов, обучающихся по специальности
010803 Микроэлектроника и полупроводниковые
приборы (дисциплина «Твердотельная электроника и интегральные
схемы» блок ОПД), очной формы обучения.
УДК 537.311.322
ББК З 852.2я73
© Ярославский государственный
университет им. П.Г. Демидова,
2007
© С.П. Зимин, Т.А. Петровская, 2007
2
Стр.2
Содержание
Лабораторная работа № 1 Определение контактной разности
потенциалов между полупроводником и металлом ........ 3
Лабораторная работа № 2 Изучение выпрямляющего
действия электронно-дырочного перехода ...................... 11
Лабораторная работа № 3 Исследование емкостных свойств
p-n структур ........................................................................... 28
Лабораторная работа № 4 Изучение переходных процессов
в p-n переходах, работающих в импульсном режиме .... 36
Лабораторная работа № 5 Излучательная рекомбинация
в p-n переходах и характеристики светодиодов .............. 41
Лабораторная работа № 6 Изучение влияния магнитного поля
на вольт-амперные характеристики p-n переходов ....... 53
59
Стр.59
Полупроводниковые диоды
62
Стр.62