半導体に関する学生実験
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3−1. ショットキーダイオードの電流電圧特性
 

実験の目的

市販のショットキーダイオードに関して電流電圧特性を測定する。この特性を理論式に当てはめ理想係数nが1に近いことを確認しショットキーバリアーの高さを求める。


実験
  • 市販のショットキーダイオードに関して図のような回路をくむ
  • 電流電圧特性を測定する。印加電圧は−3Vから+0.5V程度まで変化させる。測定点は多い方が望ましいが時間の関係上正側5点負側5点程度を基準とする。ただし片対数グラフを使用し正の低電圧側で直線が得られるように各自で印加電圧を設定する。
  • 正の印加電圧は単なる目安である。+0.5V以下であっても20mAを越えてはならない。また最大の電流が10mAを満たさない場合には10mA程度まで測れるように電圧を上げる。ただし、いかなる場合にも電流は20mAを越えてはならない。
  • 定電圧源で負の電圧は印加出来ないので負の電圧をかけるときにはつなぎ変える。


図3−1−1a

図3−1−1b

一般的注意事項


レポートに書くべきこと
  1. ダイオードの電流電圧特性のグラフ。方眼紙と片対数。
  2. ショットキーダイオードの電流電圧特性が式(7)であらわされることから、ダイオードのn値とJ0を片対数グラフの傾きと切片よりよりもとめる。ただし測定温度は室温であるので300Kとする。
    3-C:グラフの書き方」を参考にして説明でのyが電流Jに、xが電圧Vに相当し、JとV以外ではnとJ0以外は定数であることから考えてnとJ0をもとめる。
  3. 何故測定回路は図3−1−1aの様に接続し、図3−1−1bの様にしてはいけないのか。
  4. 測定したダイオードはどちらが金属でどちらが半導体か?原理を参考にして考察せよ。
注意 この実験の目的はn値とショットキーバリアの高さφbを求めることではない。原理を参考に自分の実験データをもとにショットキーダイオードの考察を行う。

レポートの書き方
グラフの書き方


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