Экспериментальная установка и методика измерений. Установка для изучения p-n–перехода представлена на рис.18.3 и состоит из объектов исследования и измерительного устройства

Установка для изучения p-n –перехода представлена на рис.18.3 и состоит из объектов исследования и измерительного устройства. Объект исследования выполнен в виде единого устройства 1, в котором установлены три диода и переключатель исследуемых образцов. Кнопка КН1 на измерительном устройстве предназначена для установки полярности напряжения, подаваемого на диод. Полярность фиксируется светодиодом – «прямая» или «обратная» характеристика. Кнопка КН2 переключает режим работы – снятие вольтамперной (ВАХ) или вольтфарадной (BAХ) характеристик. Кнопками «+» и «–» устанавливается величина необходимого напряжения. Кнопка КН3 предназначена для установки напряжения на нулевое значение.

Индикация величины регулируемого напряжения осуществляется измерителем напряжения (рис.18.3), а измерение силы тока – измерителем тока. Выбор режима измерения тока (мА, мкА) осуществляется автоматически.

Установка позволяет измерить электрическую ёмкость p-n –перехода. Воспользуемся формулой ёмкости плоского конденсатора:

, (18.3)

где – электрическая постоянная, – диэлектрическая проницаемость полупроводника, l – толщина слоя объемного заряда p-n –перехода, S – площадь контакта p – и n –областей. Толщина слоя объёмного заряда равна:

, (18.4)

где – контактная разность потенциалов в p-n –переходе, – приложенное к p-n –переходу внешнее напряжение, а и – концентрации основных носителей заряда в n – и p –областях соответственно. Измерив ёмкость p-n –перехода при прямом и обратном внешнем напряжении, найдём их отношение из (18.3) и (18.4):

, (18.5)

откуда можно найти величину контактной разности потенциалов

. (18.6)