Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2024-02-15 | 19 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Компьютерная модель туннельного эффекта (см. Прил. 8) реализуется при запуске исполняемого файла tunnel _ model . exe* в папке tunnel на рабочем столе компьютера с операционной системой Windows. В программе используется так называемые атомная система единиц, в которой постоянная Планка =1, масса электрона , единицей длины служит боровский радиус , равный 0,0529 нм, единицей энергии служит величина, равная 27,21 эВ (удвоенному значению энергии состояния 1s атома водорода). Данные для расчета вносятся в текстовый файл input . txt (см. рис. 16.14а). Первый параметр Npot – номер потенциального барьера: 1 – прямоугольный потенциальный барьер (см. рис. 16.13б), 2 – барьер в форме колокола, 3 – два прямоугольных барьера, между которыми образуется прямоугольная потенциальная яма конечной глубины (см. рис. 16.15). Второй параметр U0 – высота потенциального барьера, третий параметр а – его ширина (не менее 0,7). Затем идут начальное E1 и конечное E2 значения энергии налетающего на потенциальный барьер электрона и шаг приращения энергии DE. Результаты расчета проницаемости барьера в виде двух колонок и записываются в текстовый файл result . txt. Графики квадрата модуля волновой функции и потенциального барьера выводятся на экран (см. рис. 16.13б, 16.15). Значения отсчитываются от горизонтальных прямых, соответствующих значениям энергии электрона. Электрон налетает на барьер слева направо на рис. 16.15 (на рис. 16.13б – справа-налево), чередование максимумов и минимумов перед барьером обусловлено интерференцией волн, падающих на барьер и отраженных от него. За барьером величина постоянна, что соответствует одной прошедшей волне. В потенциальной яме между двумя прямоугольными барьерами есть один уровень энергии (штриховые линии на рис. 16.15). При приближении к нему энергии налетающего электрона проницаемость барьера D резко возрастает (рис. 16.15б). Такое явление, называемое резонансным туннелированием, вызвано большими значениями плотности вероятности нахождения электрона внутри потенциальной ямы - на имеющемся там энергетическом уровне (рис. 16.15а).
|
а б
Рис. 16.14. Пример входных данных (а) и выходного файла результатов (б) для моделирования туннельного пробоя в стабилитроне
а б
Рис. 16.15. Потенциальный барьер с потенциальной ямой, имеющей уровень энергии , квадрат модуля волновой функции (а) и зависимость проницаемости D барьера от энергии E (б)
Захват копии всего рисунка в буферную память выполняется с помощью команд главного меню окна программы (см. рис. 11.3а): сначала Edit - Select all (Редактировать-Выделить все), а затем Edit - Copy. Из буферной памяти рисунок можно вставить в графический редактор (например, Paint) или в текстовый процессор (Word, OpenOffice.org Writer).
Запустите компьютерную модель туннельного эффекта и выполните следующие задания по указанию преподавателя.
1. Изучение туннельного эффекта на прямоугольном потенциальном барьере (рис. 16.13б) или барьере в форме колокола. Получите на экране изображение квадрата модуля волновой функции для энергии электрона много меньше высоты барьера, чуть меньшей и чуть большей высоты барьера. Измените ширину барьера. Зарисуйте схематично изображение и график зависимости проницаемости барьера от энергии с экрана в тетрадь.
2. Изучение туннельного эффекта на потенциальном барьере с потенциальной ямой, имеющей уровень энергии (рис. 16.15). Получите на экране изображение квадрата модуля волновой функции для энергии электрона много меньше уровня , чуть меньшей, равной и чуть большей *. Примеры вместе с графиком зависимости проницаемости барьера от энергии D(E) показаны на рис. 16.15. Зарисуйте схематично изображение с экрана в тетрадь или вставьте копию экрана в отчет о работе. Сопоставьте участкам графика D(E) участки ВАХ стабилитрона.
|
Контрольные вопросы
1. Чем объясняется примесная проводимость полупроводников?
2. Как образуется p - n-переход? Расскажите о процессах в области p - n-перехода в отсутствии внешнего напряжения.
3. Каково действие внешнего напряжения на p - n-переход? Расскажите о процессах в области p - n-перехода при прямом и обратном включении.
4. Расскажите о свойства ВАХ германиевых и кремниевых диодов и применении таких диодов.
5. Объясните свойства ВАХ стабилитрона, расскажите о механизмах пробоя и применении стабилитронов.
6. Расскажите о туннельном эффекте, свойствах волновой функции и проницаемости потенциального барьера.
Лабораторная работа № 17.
Туннельный диод
Цель работы: изучение устройства и характеристик полупроводниковых устройств с нанометровым запирающем слоем, работа которых основана на туннельном эффекте.
Приборы и принадлежности: установка с туннельным диодом (3И201Г или аналогичным), реостатом (на 100 ом) и источником питания с напряжением не более 1 В (элемент питания ААА); два мультиметра.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!