Коммерциялық емес акционерлік қоғам Физика кафедрасы кванттық физика

5.3.2 Де-Бройль формуласын жазыңыз.
5.3.3 
Бӛлшектердің толқындық қасиетері қандай жағдайларда 
байқалады? 
5.3.4 Бӛлшектердің корпускулалық қасиетері қандай жағдайларда 
байқалады?
 
5.3.3 Бұл жұмыстағы мыс иондарының толқындық қасиеттерінің негізі 
қандай құбылыстарда байқалады ? Бұл құбылыс неден тұрады ? 
5.3.4 Берілген жұмыста мыс ионы ағынының толқын ұзындығын қалай 
есепеп шығаруға болады ?
5.3.5 Де-Бройль толқынының физикалық мағынасы. 
5.3.6 Пси функциясының мағынасы неде ?
6 ОТТ-13 Зертханалық жұмыс. Жартылай ӛткізгішті диодтың 
жұмысын оқып үйрену 
 
Жұмыстың мақсаты:
жартылай ӛткізгішті диодтың негізгі физикалық 
қасиеттерін оқып үйрену. 

Тапсырмасы: 
диодтың вольтамперлік сипаттамасын алу. 
6.1 Ӛлшеу тәсілі және тәжірибе қондырғысының сипаттамасы
р-n
ауысуы деп аталатын әр типті жартылай ӛткізгіштердің түйіспесі 
диодтар мен транзисторлардың негізі болып табылады. Жартылай ӛткізгішті 
диодтар айнымалы тоқты түзету үшін қолданылады. 
р-n ауысуы
екі типті 
қоспалы ӛткізгіш кристалдарының шекарасында орналасқан жұқа қабат. 
Негізгі ток тасымалдаушылар (
р
-аймағында кемтіктер және n-аймағында 
электрондар) шекаралы қабат арқылы қарсы бағытта диффузиялана отырып, 
бір-бірімен рекомбинацияланады. Осыған орай р-n ауысуы жоғарғы кедергісі 
бар біріккен ток тасмалдаушылар болып табылады. Бір уақытта аймақтар 
арасындағы 
шекарада 
р 
- 
аймағында 
зарядтары 
кемтіктермен 
компенсацияланбайтын акцепторлық қоспаның теріс иондары және n-
аймағындағы зарядтары электрондармен компенсацияланбайтын донорлық 
қоспаның оң иондары нәтижесінде қос электрлік қабат түзеледі. Бұл 
қабаттағы электр ӛрісі негізгі тасымалдаушылардың ӛтулеріне қарсы 
бағытталған. Ферми деңгейі екі аймақта қандай биіктікте орналасса, онда 
потенциалдық бӛгеттің сондай биіктігінде тасымалдаушылардың тепе-теңдігі 
орын алады. 
Тепе-теңдік 
күйде 
негізгі 
тасымалдаушылардың 
кейбіреулері 
потенциалдық бӛгеттерден ӛтеді, нәтижесінде түйіс арқылы I
негіз.
аздаған ток 

пайда болады, бірақ ол негізгі емес тасымалдаушылар туғызатын I
негіз.
негізгі 
емес қарсы токпен компенсацияланады (6.1 сурет, а).
р-n
ауысуына тура кернеу бергенде (
р
-аймағына «+») р-аймағында 
потенциал ӛседі (потенциалдық энергия кемиді). Ал n-аймағында кері жағдай 
байқалады, потенциалдық энергиясы артып, потенциал кемиді, нәтижесінде 
потенциалдық бӛгеттің биіктігі тӛмендейді және ток артады. Негізгі емес 
(I
негіз.
.
емес
) тасымалдаушылар тогы бӛгеттің биіктігіне іс жүзінде тәуелді емес, 
ол бӛлініп шығатын жылу мӛлшерімен анықталады. Потенциалдық бӛгеттің 
тӛмендеуі берілген кернеуге пропорционал (6.1 сурет, б). Тура кернеу беру 
нәтижесінде пайда болатын электр ӛрісі негізгі тасымалдаушыларды аймақтар 
арасындағы шекараға «қысады», сондықтан тасымалдаушылармен біріккен 
ауысу қабатының ені жұқарады. Осыған сәйкес ауысудың кедергісі де азаяды, 
неғұрлым кернеу кӛп болған сайын соғұрлым кедергі аз болады. Сондықтан 
токтың ӛсуі тура бағытта асқын сызықты болып табылады.
р-n
ауысуына кері кернеу бергенде р-аймағының потенциал бӛгетінің 
биіктігі артып (6.1 сурет,в) негізгі тасымалдаушылар тогы I 
негіз
кемиді. Бұл 
жағдайда пайда болатын қорытқы тоқ күші қанығу мәніне тез жетеді, яғни U 
кернеуге тәуелсіз болады да шамасы аз I 
негіз.емес 
негізгі емес токқа тең болады. 
Ток күшін тек кері кернеудің үлкен мәнінде ғана тез ӛсе бастайды, яғни 
электрлік тесілу орын алғанда (6.2 суреттегі вольт-амперлік сипаттаманың 
кері тізбегінің сол бӛлігі). 
р-n
ауысуынан ӛтетін ток күші мына формуламен 
анықталады [?]: 
мұндағы
к 
- Больцман тұрақтысы;
Т 
- абсолют температурасы; 
«+» - белгісі сыртқы кернеудің тура бағытымен, ал «-» - теріс бағытына 
сәйкес келеді. Тура бағытта негізгі тасымалдаушылармен анықталатын
 I
тогы 
кері токпен салыстырғанда үлкен шамаға ие болады.
р-n
ауысуы тура бағытпен салыстырғанда кері бағытта кӛбірек кедергіге 
ие болады. Себебі пайда болған электр ӛрісі аймақтар арасындағы шекарадан 
негізгі тасымалдаушыларды аз «кереді», сондықтан ауысу қабатының ені 
ӛседі. 
1
/
0
kT
eU
e
I
I

6.1 сурет -
р-n
-ауысудың электрлік диаграммасы 
Кедергінің тура және кері бағытта бірдей еместігі 
р-n
ауысуын 
айнымалы токты түзету үшін пайдалануға мүмкіндік береді. 6.3 суретте егер 
берілген кернеу U гармоникалық заңы бойынша ӛзгерсе, бір периодты 
жартылай түзетудегі
р-n
ауысуынан ӛтетін сызбасы кӛрсетілген. Екі 
периодты жартылай түзетуде тегістелу 
LC
-сүзгісінің кӛмегімен жүзеге асыра 
алатын лүпілдеуші ток алынады. 
6.2 сурет 
Жартылай ӛткізгішті диодтың маңызды сипаттамасы әдетте тура және 
кері кернеудің аз мәнінде (бірдей) анықталатын К еселігі болып табылады. 
Диодтың түзетуін бақылау үшін схемасы 6.3 суретте кӛрсетілген 
осцилограф және электр тізбекті қолданамыз. Тексеріліп отырған U, R
n 
кедергісінен алынады және осцилографтың вертикаль кірісіне беріледі. 
Осциллографтың уақытша жаймалағышын пайдалана отырып, мына 
жағдайлардың тоқтың уақытқа байланыстылығын бақылауға болады; а) К-
кілтті 1 жағдайда қосқан уақытта диодтардың біреуі қысқаша тұйықталады да 
екіншісі қосылады. Осциллограф экранында айнымалы токтың R
n 
кедергіден 

алынатын синусойдасы пайда болады. б) К кілтінің 2 жағдайы айнымалы 
токтың бір периодты түзеуіне сәйкес келеді; в) 3 жағдай екі периодты түзетуі 
экран бетіндегі бейнеге сәйкес байқалады. 
6.3 сурет 
Жартылай ӛткізгішті диодтың вольтамперлік характеристикасы (ВАС) 
келесі схема бойынша ӛлшенеді.
6.4 сурет 
Потенциометр П ВАС-ның тура және кері тізбегінде жартылай ӛткізгіш 
диодқа (6В) кернеу кӛзінен берілетін тұрақты кернеуді жайлап ӛзгертуге 
мүмкіндік береді. Берілген кернеудің полярлығының ӛзгерісі К кілтінің 
кӛмегімен іске асырылады. 

жүктеу/скачать 1,32 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: