質問: 逆方向飽和電流の求め方に関する質問です。 物理実験でどうしてもわからないことがあるので質問させていただきます。 半導体ダイオードの特性を測定する実験なのですが、その課題の部分で逆方向飽和電流をグラフ化して求めるというものがありました。その求め方で順方向特性で求める方法と逆方向特性で求める方法、さらにv=0のときの抵抗値から求める方法があったのですが、求めた逆方向飽和電流がそれぞれ違う値となるのです。その結果は順方向特性が5.75(ma),逆方向特性が1.31(μa),v=0のときの抵抗値から求めたものが1.62(μa)となりました。後の2つは求め方の性質上の誤差で済ませられる範囲だとは思うのですが、順方向特性と後の2つとは誤差と言えないほどかけはなれています。これはどういうことなのでしょうか? 求め方 順方向特性 logi=logio+qv/2.3kt io:逆方向飽和電流,q:電子の電荷,k:ボルツマン定数,t:絶対温度 x軸に電圧vをとり、y軸に電流の常用対数logiをとったグラフを作り、直線部分を延長してそのy切片がioである。 逆方向特性 逆方向の-1vまでのv-i特性をグラフ化して、直線部分を伸ばしてy軸(電流軸)との交点がioである。 v=0のときの抵抗値から x軸に電圧vをとり、y軸に抵抗の常用対数logrをとったグラフを-0.5vから0.5vまで作り、真ん中を内挿してv=0のときのrをもとめ、io=kt/qr(v=0)に代入して求める。 ということらしいのです。直線部分を伸ばしたり、真ん中の部分を勝手に想像して埋めたりなど結構あいまいな求め方なので少しくらいのずれならわかるのですが、1000倍もずれるとなると無視できないので質問しました。実験方法自体のミスの可能性もあるので、もしこんなことは起こらないのならそれを指摘してくださってもうれしいです。 よろしくお願いします。
回答: たまたまこちらも学生実験で似たようなことをやってます。使うダイオードが違うので直接比べられませんが、順方向の方法で0.1μa程度になります。たぶんそちらは大電流用のダイオードなんでしょうね。 対数のグラフの直線の切片がbだとするとio=bじゃなくて(たぶんタイプミスでしょうけど) 自然対数ならio=exp[b] 常用対数ならio=10^bとかだと思いますが。 あと、a,ma,μaなどの単位の統一も大丈夫ですよね。 まずはその種のうっかりミスが混じっていないか確認されてはいかがかと。