• 締切済み

ダイオードの障壁特性について

ダイオードの電圧-電流特性を調べる実験をしました。実験では、電圧Vを変化させたとき(-10[V]~1.0[V])の電流Iを測定しました。この結果と、使用した現実のダイオードの等価回路(図参照)に基づいて、pn接合部の障壁特性の分離抽出をせよ、と言われました。自分的には、電圧を印加していない状態でのダイオードの拡散電位差Vdがなどが、このことと関係しているのではないかと考えています。しかし、参考書、ネットを駆使しても明確な解答、考え方が示されていなかったので大変困っています。どなたか教えてください。お願いします。    |―(アノード)ダイオード(カソード)――抵抗Rs―| ●―|                               |―●    |――――――抵抗Rp―――――――――――|

みんなの回答

  • cemetery
  • ベストアンサー率0% (0/0)
回答No.1

例えば順方向に電圧を印加すると、その電圧が拡散電位差Vdを超えると電流が流れます。このことが障壁特性です。

関連するQ&A

  • ダイオードのVF特性

    下記のように、ダイオードのA(アノード)側を5vに接続し、 C(カソード)側を100MΩの抵抗を通してグランドへ接続 すると、ダイオードのカソードとGNDとの間は何vになるでしょうか? 5V---AC---100MΩ---GND 普通に考えると、ダイオードの電圧効果を0.6vとして、 残りの4.4vが100MΩにかかるので、44nAの電流が流れると思われます。 そこで、ダイオードのは、44nAでも0.6VのVFを生じるのでしょうか? また、抵抗を取り去ったときのダイオードのカソードとGNDとの間は、 何vになるでしょうか?(電流0の理想的な電圧計で計測した場合)

  • ダイオード特性について教えて下さい。

    レーザーダイオードはアノードからカソードに フォトダイオードはカソードからアノードに電流が流れると思うのですが、 つまり例えば、 http://www.thorlabs.com/Images/PDF/Vol18_458.pdf このレーザーだとレーザーダイオード、フォトダイオードともに 電流の流れる方向はグラウンド→対極と同じ方向に流れるのでしょうか? よろしくお願い致します。

  • ダイオードの特性

    ダイオードの電流-電圧特性の立ち上がりはexpだと思うのですが、 途中から抵抗と同じような電流-電圧特性になると思います。(バンド図等で考えて) そこで質問なんですが、指数から線形にかわる電圧というのは 約何ボルトなのでしょうか? 理由も教えてください

  • Siダイオード、Geダイオードの立ち上がり特性について

    SiとGeの順方向特性についての実験を行いました。測定値をグラフに書いてみたところ、どうもGeの方が立ち上がりが急でした。どの教科書を見てみても、Siが急に変化し、Siはゆっくり増加する、と記してあったのですが、この実験はどこか間違っているのでしょうか。教えて頂けたらと思います。 実験内容:抵抗300Ωとダイオードを直列につなぎ、DC電源にて電圧をかけた。 Siダイオード 電圧[V] 電流[mA] 0.00   0.006 0.10   0.006 0.18   0.006 0.20   0.006 0.30   0.009 0.35   0.011 0.40   0.021 0.45   0.051 0.46   0.061 0.47   0.074 0.48   0.094 0.49   0.113 0.50   0.136 0.51    0.171 0.52    0.212 0.53    0.258 0.54    0.327 0.55    0.39 0.56    0.485 0.57    0.598 0.58    0.736 0.59    0.91 0.60    1.015 0.61    1.389 0.62    1.71 0.63    2.095 0.64    2.559 0.65    3.151 0.66    3.849 0.67    4.713 0.68    5.687 0.69    6.88 0.70    8.296 0.71    9.988 0.72    11.94 0.73    14.187 0.74    16.888 0.75    19.864 0.76    23.40 0.77    27.44 Geダイオード 電圧[V] 電流[mA] 0.00    0.009 0.10    0.009 0.18    0.119 0.20    0.212 0.22    0.433 0.23    0.633 0.24    0.899 0.26    1.809 0.28    3.59 0.30    6.836 0.31    9.386 0.32    12.117 0.33    15.668 0.34    19.899 0.35    24.87

  • ダイオード 整流回路について

    半波整流回路の実験をしたのですが、以下写真のような課題があります。 半波整流回路に用いたダイオードはpn接合型で、 実験でpn接合型の電圧降下は0.5v程度となりました。 平均誤差も0.5v程度でした。ダイオードの電圧電流特性と誤差に何の関係があるのでしょうか。

  • ダイオードの電圧特性について

    実験でダイオードの特性の測定をする機会があったのですが、そのとき疑問に思ったことを質問させていただきます。順方向特性と逆方向特性においてそれぞれ測定する際に電流計が挿入される位置が異なりました。 順方向特性・・・|――|          ▼  V          |__|          |          mA          | 逆方向特性・・・|――|          ▼  |          |  V          mA  |          |    |          |――|          | といったような配置になっているのです。(わかりにくくてすみません・・・) ちなみに▼:ダイオード、mA:電流計、V:電圧計です。 これにはどういう意味があるのでしょうか? よろしくお願いします。

  • ダイオードの静特性についてお願いします。

    ダイオードの静特性についてお願いします。 ダイオードの静特性について ダイオード(1s1588)を使用して実験を行いました。 ショックレーのダイオード方程式で計算した値と、実際にマルチメータを使用し電流を計測した実験値とを比較しました。 グラフを図として添付しておきます。 計算値と実験値は立ち上がって少しの部分(0.6~0.7[V]程度)まではあまり誤差がないのですが、 0.6~0.7[V]で立ち上がった後の電流の上昇具合が計算値と実験値では圧倒的に違いました。 (1[V]での実験値が50[mA]より小さい程度であったので縦軸を50[mA]までとしているが、ショックレーの方程式に代入して計算した値は363[A]と、電流のオーダーが圧倒的に違っていました。) 【質問】 このように、計算値と実験値に誤差が生まれる原因は何だと考えられますか? ショックレーのダイオード方程式を用いた計算値を実験値に近づけるための要素として、ある項をつけたせば、実験値のグラフに近づけられる。というような要素を考えた方程式はありますか?もしあれば、どういう意味をなしてその項をつけたしたのか等おしえていただけるとありがたいです。 長くなりましたがよろしくお願いします。

  • ダイオードの等価回路について

    「PN接合ダイオードの直流特性をダイオードの等価回路を用いて説明せよ」という課題が出ました。 ネットで調べたところ以下の画像が見つかったのですが、これがなぜダイオード直流特性を表しているのかがわかりません。 以下の画像はなぜダイオードの等価回路となるのでしょうか? またダイオード直流特性というのはどのようなものがあるのでしょうか? 電気回路の知識は高校物理で止まっているため、PN接合のダイオードについては順方向なら電流が流れ、逆方向なら電流はほとんど流れないという程度しか知りません。(PN接合のダイオードの電流が流れる仕組みは理解しています) よろしくお願いします。

  • ダイオードの特性式、順方向降下電圧について

     LEDの特性について理解を深めようとしている者です。 ダイオードの特性式と順方向降下電圧について質問させてください。  ダイオードの順方向降下電圧はダイオードの種類によって様々で、 シリコンダイオードなら0.6Vから0.7V,LEDになると2.0Vから3.5V程度になる、ということを学びました。 また、ダイオードの電流-電圧特性は I=I0{exp(qV/nkT)-1} で与えられる、とさまざまなところで見たのですが、 この式でq,kはそれぞれ電気素量、ボルツマン定数で一定、 nは1から2までの値を取る、 Tは絶対温度、およそ300K、となるので、 結局大きく変わる変数としては逆方向飽和電流I0のみとなると思うのですが、 この式で、例えば順方向降下電圧3.5Vのダイオードの電流-電圧特性のグラフにフィッティングさせようとすると、 I0がとんでもなく小さな値(1.0×10^(-40)A程)になり、いくら逆方向に電流を流さないとはいっても違和感を覚えてしまいます。 pn接合部の抵抗を考え、 V'=V+RI (V'はダイオードと抵抗にかかる電圧の合計、Rは抵抗) の式を先ほどのダイオード特性式に当てはめ、 I=I0{exp(q(V'-RI)/nkT)-1} という式に変形させフィッティングしてみても、順方向降下電圧にはほぼ影響がなく、やはりI0が低い値になってしまいました。 LEDにおいて、順方向降下電圧が上がってしまうのはやはりI0が極端に低いからなのでしょうか、 それとも他に要因があるのでしょうか? LEDだけでなく、順方向降下電圧に同一温度下でも幅が出るのは、すべてI0によるものなのでしょうか? 物性面で違いが出るのはもちろんわかるのですが、それが特性式のどこに関わってくるのかが理解できていません…。  他に要因があるのでしたら、ダイオードの特性式に絡めて説明していただけると非常に助かります。 よろしくお願いします。

  • 電位障壁(拡散電位)について。

    ダイオードの特性との関係を電位障壁に結びつけて調べてまとめたいのですが難しくて理解できませんどのようにまとめればいいですか?? 今、調べて分かったダイオードの特性は・・・ 1)逆方向には電流は流れない。 2)ある一定の電圧を加えると急に電流が流れ出す。 3)半導体は他の物体を加えると電流が流れやすくなる。 これらの特性と電位障壁を結びつけて説明をするにはどうしたらいいですか??