Исследование полупроводниковых приборов с применением компьютерных технологий

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ

С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Свистова Т.В., канд. техн. наук., доцент (svistamara@yandex.ru)

Воронежский государственный технический университет

Рембеза Е.С., д-р. физ. - мат. наук., профессор (rembeza@yandex.ru)

Воронежский государственный технический университет

В настоящее время в связи с интенсивным внедрением компьютерных технологий в сферу образования возникла необходимость разрабатывать средства для проведения виртуальных лабораторных работ. Использование вычислительной техники в образовательном процессе расценивается как инновационный подход, позволяющий интенсифицировать обучение. Появляется много новых технологий программирования, в том числе и графическое программирование, реализованное в среде программирования LabVIEW [1].

LabVIEW или Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (среда разработки лабораторных виртуальных приборов) представляет собой среду графического программирования, которая широко используется в промышленности, образовании и научно-исследовательских лабораториях в качестве стандартного инструмента для сбора данных и управления приборами. LabVIEW - мощная и гибкая программная среда, применяемая для проведения измерений и анализа полученных данных. LabVIEW - многоплатформенная среда: ее можно использовать на компьютерах с операционными системами Windows, MacOS, Linux, Solaris и HP-UX. Персональные компьютеры являются более гибкими инструментами, чем традиционные измерительные приборы, поэтому создание собственной программы на LabVIEW, или виртуального прибора (ВП), является довольно несложным делом, а интуитивно понятный пользовательский интерфейс в среде LabVIEW делает разработку программ и их применение весьма интересным и увлекательным занятием.

Концепция LabVIEW сильно отличается от последовательной природы традиционных языков программирования, предоставляя разработчику легкую в использовании графическую оболочку, которая включает в себя весь набор инструментов, необходимых для сбора данных, их анализа и представления полученных результатов.

С помощью графического языка программирования LabVIEW, именуемого G (Джей), можно программировать задачу из графической блок-диаграммы, которая компилирует алгоритм в машинный код. Являясь превосходной программной средой для бесчисленных применений в области науки и техники, LabVIEW помогает решать задачи различного типа, затрачивая значительно меньше времени и усилий по сравнению с написанием традиционного программного кода [2, 3].

LabVIEW ускоряет внедрение компьютера в измерительные системы - и не только потому, что облегчает проведение измерений, она, также дает возможность проанализировать измеренные величины, отобразить их на графиках и в отчетах и, при желании, опубликовать.

Целью работы является создание виртуального экспериментального стенда для изучения работы полевых транзисторов с варьирующимися техническими параметрами.

Программа предоставляет на выбор два типа полевых транзисторов: полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (ПТУП) и полевого транзистора с изолированным затвором (МДП) для проведения измерений их ВАХ, исходя из заданных технологических условий и условий эксперимента. Построение графика осуществляется автоматически во всем рабочем диапазоне. Пользователь может изменять минимальное и максимальное значение ВАХ транзистора.

В программе реализованы три панели, переключаемые с помощью графического элемента «Tab».

Первая панель отображает название лабораторной работы и кнопки выбора модуля-исполнителя, выбор происходит однократным нажатием на кнопку «Приступить» в области выбора (рис. 1).

Вторая панель предназначена для исследования ВАХ полевого транзистора с управляющим p-n-переходом (ПТУП), отображает график, элементы для задания минимума и максимума напряжений для построения графика, задание напряжения затвор-исток, задание геометрических размеров и типа проводимости канала (рис. 2).