Материал: Методические указания для выполнения лабараторных работ. Оптика и атомная физика
Указания по выполнению наблюдений
Включить установку. Изменяя потенциометром R (ручка «Смещение» на панели прибора) ток диода, снять вольтамперную характеристику диода. Ин-тервал прямых напряжений на диоде (0…0.5 В) разбить на 15–20 значений, в каждой точке устанавливать по возможности неизменное напряжение (с по-грешностью, допускаемой вольтметром), по миллиамперметру определять ток диода. Повторить снятие вольтамперной характеристики 5…7 раз в обе стороны (при увеличении и уменьшении напряжения на диоде). Данные представить в виде таблицы. Особое внимание обращать на фиксацию ре-зультатов в экстремальных точках.
120
Указания по обработке результатов и содержанию отчета
По результатам измерений построить график зависимости тока диода от напряжения смещения (вольтамперную характеристику). Для каждой пары значений ток – напряжение указать на графике доверительные интервалы.
Из графика найти значения U1, U2 и I1. Оценить доверительную по-
грешность этих результатов.
По полученным в предыдущем пункте результатам оценить положе-ние уровня Ферми, максимума плотности распределения электронов в зоне
проводимости по отношению к дну зоны проводимости EC, а также вероят-ность туннелирования электронов через р–n-переход. Экспериментальные результаты сравнить с результатами предварительных расчетов.
Сформулировать выводы по работе.
121
ПРИЛОЖЕНИЕ
Данные прямых измерений.
Таблица 1
N = |
..., P = 95 %, u |
P , N |
= ... |
|
|
|
|
|
№ |
|
1 |
2 |
… |
N – 1 |
N |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
= |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
R |
x |
= x |
N |
− x |
= |
|||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
U |
xi |
= x |
+1 |
– x |
|
|
|
|
– |
U |
x |
= u |
P , N |
R |
x |
= |
|||
|
i |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Если U xi U x , то результатов, содержащих грубые погрешности, в выборке нет.
Таблица 2
Формула
Результат
Обработка данных прямых измерений выборочным методом
= ..., P = 95 %, tP , N = ..., P , N = ...
-
2
x=
1
x
(x
−
x)x = t
S
R
= x
− x
S
=
i
P , N
xx
N
i
xN
(
)
max
min
N −1
Продолжение табл. 2
x |
= |
P , N |
R |
x |
|
|
|
x = |
|
x = |
K |
|
|
|
|
||
2 |
||||
|
|
|
100 |
|
x = |
x |
2 |
2 |
|
+ |
||
|
|
|
x |
x
=
x x
x = |
x |
100 % |
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Данные прямых и косвенных измерений.
Таблица 3
N = |
..., P = 95 %, u |
P , N |
= ... |
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
1 |
2 |
… |
N – 1 |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
= |
|
|
|
|||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
yi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
= |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
||||||||
f i = f (xi , yi , ... ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
fi = f (xi , yi , ... ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
fi |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
f |
= f |
N |
|
− f |
= |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||||||||
U |
fi |
= f |
i +1 |
− f |
i |
|
|
|
|
|
– |
U |
f |
= u |
P , N |
R |
f |
= |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Если
fi
U f , то результатов, содержащих грубые погрешности, в выборке функции нет.
Таблица 4