Puslaidininkių diodų ir optrono tyrimas

Darbo tikslas. Ištirti puslaidininkinius diodus, stabilitroną ir optroną, suvokti jų veikimo principą, sudaryti VACh bei palyginti gautus rezultatus su teoriškai apskaičiuotais.

Teorinė dalis. Tyrimus atlikinėsime su puslaidininkiais prietaisais, o puslaidininkiai, tai medžiagos savo laidumu užimančios tarpinę padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų (draustinės juostos plotis 2 – 3 eV). Gryni puslaidininkiai turi savąjį laidumą, kuris yra labai mažas, o žemose temperatūrose jie apskritai tampa dielektrikais, taigi jų laidumui padidinti naudojamos priemaišos. Jos vadinamos donorinėmis arba akceptorinėmis, priklausomai nuo to ar jos padidina laisvųjų elektronų skaičių gardelėje ar sumažina (į keturvalenčių elementų kristalinę gardelę įterpiama trivalenčių arba penkiavalenčių elementų). Puslaidininkius turinčius daugiau elektronų vadinama n-tipu, o puslaidininkius turinčius daugiau skylių p-tipu.

Įdomiausi reiškiniai prasideda, kada yra sujungiami n ir p tipo puslaidininkiai. Kai jie sujungiami, skylės difunduoja į n sritį, o elektronai atvirkščiai – į p sritį, tai sudaro sąlygas vidiniam elektriniam laukui atsirasti, tačiau ši difuzija pažeidžia n ir p sričių elektrinį neutralumą, o tai sukuria dreifo srovę priešingą difuzijai, taigi po kurio laiko nusistovi dinaminė pusiausvyra. Ties pn sandūra atsiranda labai mažai turintis krūvininkų sluoksnis (potencialiais barjeras).