Исследование характеристик полупроводниковых приборов

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
А.В. Галев, С.С. Юдачев 
Исследование характеристик  
полупроводниковых приборов 
Методические указания к выполнению лабораторных работ  
по дисциплинам «Электроника»  
и «Электроника и микроэлектроника» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 

УДК 621.314 
ББК 32.85я723 
 
Г15 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/212/book1276.html 
Факультет «Радиоэлектроника и лазерная техника» 
Кафедра «Радиоэлектронные системы и устройства» 
Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве методических указаний 
 
Рецензент 
канд. техн. наук, доцент С.И. Масленникова 
 
Галев, А. В. 
Г15  
Исследование характеристик полупроводниковых приборов : методические указания к выполнению лабораторных 
работ по дисциплинам «Электроника» и «Электроника и 
микроэлектроника» / А. В. Галев, С. С. Юдачев. — Москва : 
Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. — 37, [3] с. : ил.  
ISBN 978-5-7038-4231-7 
Изложены сведения, необходимые для исследования характеристик и параметров выпрямительных полупроводниковых диодов, стабилитронов, туннельных диодов, биполярных транзисторов 
и полевых транзисторов с управляющим p–n-переходом. Рассмотрены принципы работы этих приборов, даны их основные статические характеристики и параметры.  
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальностям «Радиоэлектронные системы и комплексы» и «Конструирование и технология радиоэлектронных средств». 
 
  УДК 621.314 
 
  ББК 32.85я723 
 
 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015 
 
© Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4231-7 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015 
2 

Предисловие 
Комплекс лабораторных работ по дисциплине «Электроника» 
включает в себя работы по исследованию характеристик и параметров выпрямительных полупроводниковых диодов, стабилитронов, туннельных диодов, биполярных транзисторов и полевых 
транзисторов с управляющим p–n-переходом. Рассматриваются 
принципы работы этих приборов, их основные статические характеристики и параметры.  
Студенты в процессе выполнения лабораторных работ проводят самостоятельные исследования этих характеристик и получают навыки экспериментальной работы с измерительными приборами. 
В конце каждой лабораторной работы приведены вопросы для 
контроля знаний студентов. 
Отчет о лабораторной работе должен содержать: 
1) название и цель работы; 
2) схемы проведения измерений с указанием типов измерительных приборов; 
3) графики полученных статических характеристик; 
4) данные расчетов параметров приборов;  
5) анализ полученных результатов и выводы о проделанной  
работе. 
 
3 

Лабораторная работа № 1 
Исследование характеристик и параметров  
полупроводниковых диодов 
Краткие сведения о полупроводниковых диодах 
Общие сведения 
Полупроводниковые диоды относятся к приборам, свойства 
которых определяются поведением электронов в кристаллической 
решетке твердого тела (полупроводника) [1–3]. 
Согласно квантовой теории, электрон может находиться только 
в строго определенных состояниях на разрешенных энергетических уровнях. В твердом теле взаимодействие большого числа 
близко расположенных атомов вызывает расщепление энергетических уровней, которые образуют разрешенные и запрещенные 
энергетические зоны (рис. 1.1). 
Электроны могут совершать перемещения на свободные энергетические уровни. Процесс перехода электронов является случайным. Вероятность P нахождения 
электрона на данном энергетическом уровне Е при данной температуре T определяется функцией распределения Ферми — Дирака  
 
1
( , )
exp
1
,
F
E
E
P E T
kT
















  
 
где k — постоянная Больцмана. 
Эта функция обладает центральной симметрией относительно так 
называемого уровня Ферми 
F
E  — 
условного уровня, вероятность наРис. 1.1. Зона проводимости (1), запрещенная (2) и валентная (3) зоны в твердом 
теле 
4