• 締切済み
  • すぐに回答を!

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―――――――――――|

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数1
  • 閲覧数274
  • ありがとう数1

みんなの回答

  • 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。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

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

  • 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。

  • PN接合ダイオード

    PN接合ダイオードやツェナーダイオードの電圧電流特性を測定するときに電圧計や電流計を当然間に入れますが、そのときの内部抵抗は測定結果にどの程度影響を与えるのかおしえてください。

  • 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。

  • 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

  • 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??

  • 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。

  • PN接合の拡散電位

    恥ずかしながら。。。PN接合の基本的なことがわからなくなりました。。 拡散電位(内蔵電位)と外部から観察される電位差の関係がわからないのですが、どう理解できないか以下に記します。 PN接合のダイオードのアノードカソード間に電圧計でも電流計でも挟んでメータの針が振れるようなことが起きたら無から有のエネルギーを取りだしているということで熱力学の法則に反する。だから拡散電位は外部から観測されるはずがない。(一瞬くらいぴくりと針が振れるようなことがあるかもしれない?でも少なくとも定常的にメータの針は振れ得ない。) そこまでは良い。だけど、わからなくなるのはアノードとカソードを短絡したときだ。 バイアス電圧が0VのときのPN接合のエネルギー図は教科書的には両端開放のときと同じ、電位障壁は拡散電位そのもので書いてある。だからアノードカソード短絡でも拡散電位はある、接合部左右に電位差はある。一方ではアノード端子とカソード端子との間には短絡だから電位差は無い。するとアノード端(あるいはカソード端)と接合部の間に電流が流れ電位降下が起きていることになる?これじゃ無から有のエネルギーを汲み出していることになる。そんなことは起きそうも無い。 もしかしておおかたの教科書が間違いでアノードカソード短絡で拡散電位が消えるということ?しかしこれでは接合部でフェルミレベルがひん曲がるから熱平衡では無くなってしまう、これも起きそうに無い。やはり教科書の図が間違いということもないはずだ。。。。 ということでパラドックスに見えてしかたないのです。どこか大間違いをしているのでしょうけど。アノードカソード短絡時のエネルギーレベル図がどうなっているか書いている例は見たこと無いですし。 アドバイスお願いします。あるいはこのへんのことを平易に書いてある資料でもご紹介いただければ。