1

Автор: Рогачёв Климент, Учащийся 6 класса 2

Первый полупроводникновый диод, широко используемый в кристаллических приёмниках, состоял из тонкой проволочки, легко соприкасавшейся с кристаллом полупроводникового материала (например, галенита). Можно построить свой собственный диод в виде «кошачьего уса» и исследовать его электрические свойства. 3

Цель работы : Получение галенита и построение собственного диода в виде «кошачьего уса» и исследование его электрических свойств. Задачи работы : 1)Изучить теоретический материал по данной задаче. 2) Самим изготовить «кошачий ус». 3)Провести исследования. 4) Сформулировать выводы. 4

Диод -электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Анод -электрод диода, подключаемый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт. Катод- подключаемый к отрицательному полюсу электрод диода. 5

В 1873 году Фредерик Гутри открыл принцип действия термионных диодов. В 1874 году учёный Карл Фердинанд Браун открыл принцип действия кристаллических диодов, а в 1899 запатентовал выпрямитель на кристалле. 6

Джэдиш Чандра Боус развил далее открытие Брауна в устройство применимое для детектирования радио. Около 1900 года Гринлиф Пикард создал первый радиоприемник на кристаллическом диоде, а 20 ноября 1906 года запатентовал кремниевый кристаллический приемник. 7

в 1919 году Уильям Генри Иксл ввёл в оборот слово «диод», 8

Галенит минерал, сульфид свинца(II). Химическая формула PbS. Синоним: свинцновый блеск. Возможно получение в домашних условиях. 9

Данное устройство представляет собой самостоятельно полученный кристалл полупроводникового материала (сульфид свинца(II), химическая формула PbS; синонимы: свинцновый блеск, галенит) и прибор (рис.1), позволяющий найти рабочую точку на кристалле. 10

11

Галенит получен самостоятельно. Для этого нам потребовалось два вещества: свинец (Pb) и сера (S). После того как порошки приготовлены их нужно смешать, в соотношении на 1 грамм серы 5 грамм свинца. Или равные по объему порции. Лучше делать смеси небольшими порциями (так как выяснилось, что необходимо провести не одну!!! плавку). Теперь, используя сухой спирт, сначала постепенно прогревали пробирку, потом переносили пробирку в более горячий участок, пока не начнет плавиться сера. Практически сразу после того как сера начала плавиться наступает реакция, при которой смесь раскаляется докрасна. Процесс начинается в самом низу, где наибольшая температура расплава. Как только реакция началась пробирку можно вынести из пламени и после того как реакция прекратится подождать пока расплав остынет. После того как расплав остыл осторожно раскалываем пробирку (если она сама не раскололась в процессе реакции :) Раскалываем полученную массу. Если внутри пробирки серая масса, которая очень легко крошится плавка не удалась. Повторяем, повторяем … до удачной плавки с получением серо-стальной массы. Полученная таким образом масса серо-стального цвета и есть галенит. 12

Главная задача – найти рабочую точку на кристалле. Её мы находим, используя самостоятельно изготовленный прибор (рис.1). Были также исследованы электрические свойства «ручного» (т.е. ручной работы) галенита (рисунок 2). 13

Схема детекторного радиоприёмника. Рисунок 1 14

Схема (для прямого тока)для снятия ВАХ диода (Рис.2) Рисунок 2 15

ВА -13,92-0, ,33-0, ,7-0, ,61-0,03 -8,95-0,024 -7,23-0,018 -6,53-0,015 -5,58-0,012 -4,94-0,011 -4,13-0,008 -3,56-0,007 -3,08-0,006 -2,6-0,005 -2,05-0,004 -1,41-0,003 -1,24-0, ,270,97 0,281,07 0,291,21 0,311,79 0,322,02 0,342,77 0,353,39 0,364,14 0,374,73 0,385,8 0,46,87 0,417,81 0,428,95 0,4310,28 0,4411,96 0,4513,49 16

17

ВМа -2,05-4,96 -1,9-4,86 -1,71-4,34 -1,65-4,18 -1,43-4,03 -1,27-3,9 -1,11-3,69 -0,95-3,59 -0,85-2,89 -0,73-2,37 -0,66-1,97 -0,58-1,6 -0,39-0,86 -0,34-0,91 -0,23-1, ,131,12 0,231,98 0,282,34 0,32,49 0,332,79 0,423,58 0,524,49 0,66,15 0,728,97 0,8110,72 0,9513,96 1,116,3 1,3723,06 18

19

германиевый 20 Наш PbS-новый

Выводы: Изготовить полупроводникновый материал (галенит) можно самостоятельно При имеющихся недостатках полупроводниковые кристаллы нашли широкое применение ВАХ галенита имеет особенности Для меня появилось новое направление для исследований Итоги : 1. Изучен материал по данной задаче. 2. Проведены теоретические и экспериментальные исследования. 3. Выявлен участок с туннельным эффектом для галенитового диода. 4. Достигнуты цели, выполнены задачи работы. 21

Использованная литература. 1. Туннельные диоды и их применение, Р.В. Гострем, Г.С. Зиновьев, Новосибирск Полупроводниковые диоды. Параметры, методы измерений, под ред. Н.Н. Горюнова, Ю.Р. Носова, изд. «Совестское радио», Физика полупроводниковых приборов, Г.А. Розман, Псков Полупроводниковые приборы 22

23