資料紹介
1.実験目的
PN接合からなる各種半導体ダイオードの静特性を測定し、それらの特性の特徴を理解しどのような用途に使われているか考える。
2.実験原理
PN接合で接合部のエネルギー障壁を越えるとP領域からN領域への正孔の注入、及びN領域からP領域への注入が可能になる。その結果、P領域からN領域に向かう方向に電流が流れる。P領域からN領域に注入された正孔はN領域の内部に進むにつれて減少する過剰な成功分布が形成され、N領域からP領域に注入された電子はP領域の内部に進むにつれて減少する過剰な電子分布が形成される。このとき、順方向電流は印加電圧が拡散電位を越えると急激に増加し、電流は電圧に依存せず負の一定値になる。この電流を逆方向飽和電流と言う。特別に設計されたPN接合では逆方向の電圧がある特定の値以上で、電流が急激に増加する。この現象を降伏現象と呼び、その発生機構のツェナー降伏は比較的低い逆バイアス電圧で発生知るのに対し、アバランシェ降伏は比較的高い電圧で発生する。ツェナー降伏を応用したツェナー・ダイオードは低電圧発生回路などに広く用いられている。PN接合に光を照射すると価電子帯の電子が伝誘帯に励起され、伝誘帯に自由電子が、価電子帯に自由正孔が対生成される。この電子正孔対がＰＮ接合の遷移領域内に生成されると、この領域内に存在する電界によるドリフトで電子はN領域へ、正孔はP領域へ流れ込み、P領域がプラスにN領域がマイナスに帯電し、光起電力が発生し光照射によって光電流が生じる。発光ダイオードはPN結合の半導体でそのN型の部分にマイナス極、P型の部分にプラス極を繋ぐ。これは順方向にバイアスをかける事でN型の自由電子が空乏層へと移動する。またこれと同様にP型からは自由ホールが移動しこれらが結合する。この際に発光現象を伴う。また、半導体の材料とドーピング材料によって発光色が異なる。
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実験目的
PN接合からなる各種半導体ダイオードの静特性を測定し、それらの特性の特徴を理解しどのような用途に使われているか考える。
実験原理
PN接合で接合部のエネルギー障壁を越えるとP領域からN領域への正孔の注入、及びN領域からP領域への注入が可能になる。その結果、P領域からN領域に向かう方向に電流が流れる。P領域からN領域に注入された正孔はN領域の内部に進むにつれて減少する過剰な成功分布が形成され、N領域からP領域に注入された電子はP領域の内部に進むにつれて減少する過剰な電子分布が形成される。このとき、順方向電流は印加電圧が拡散電位を越えると急激に増加し、電流は電圧に依存せず負の一定値になる。この電流を逆方向飽和電流と言う。特別に設計されたPN接合では逆方向の電圧がある特定の値以上で、電流が急激に増加する。この現象を降伏現象と呼び、その発生機構のツェナー降伏は比較的低い逆バイアス電圧で発生知るのに対し、アバランシェ降伏は比較的高い電圧で発生する。ツェナー降伏を応用したツェナー・ダイオードは低電圧発生回路などに広く用いられている。PN接合に光を照射すると価電子帯の電子が伝誘帯に励起され...
