杭州电子科技大学：《大学物理》课程实验指导（基础物理）实验34 PN结正向压降与温度关系的研究（PPT讲稿）

大学物理实验 PN结正向压降与温度关系 的研究 杭州电子科技大学 物理实验中心

大学物理实验 杭州电子科技大学 物理实验中心 PN结正向压降与温度关系 的研究

前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据表格 注意事项 问题与讨论

前言 实验目的 实验原理 实验仪器 实验内容 数据表格 注意事项 问题与讨论

【实验目的】 1.了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。 2.在恒流条件下，测绘PN结正向压降随温度变化的曲 线，并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。 3.学习用PN结测温的方法

【实验目的】 1.了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。 3.学习用PN结测温的方法。 2.在恒流条件下，测绘PN结正向压降随温度变化的曲 线,并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度

【实验原理】 V为压降，I为电流， PN结正向压降作为电流和温度函数的表达式： y=g0-n号r-nr=5+y ()- 线性项 s 非线性项

VF 为压降， F I 为电流， ＰＮ结正向压降作为电流和温度函数的表达式： 【实验原理】 1 1 (0) ( ln ) ln n r F g F k C kT V V T T V V q I q = − − = + 1 (0) ( ln ) g F k C V V T q I = − 线性项 1 ln n kT r V T q = − 非线性项

a-al0_水r-n T 可得实际响应对线性的理论偏差为 a-n+g V.(0)=Wn(tR)+S·(273.2+tr) 公认值Eg(0)=1.21eV

1 1 1 1 (0) [ ] g F F V V k V V r T T T q − 理想 = + − − − （ ） 可得实际响应对线性的理论偏差为 1 1 ( ) ln( )r F k kT T V V r T T q q T  = − = − + 理想 ( ) g F R R V (0) = V (t ) + S • 273.2 + t 公认值Eg（0）=1.21ｅＶ

【实验仪器】 PN结正向压降温度温度特性实验仪

PN结正向压降温度温度特性实验仪 【实验仪器】

【实验内容】 1.V(0)或'(T)的测量和调零。 2.测定△V-T曲线。 3.求被测PN结正向压降随温度变化的灵敏度S(m/.C)。 4.估算被测PN结材料硅的禁带宽度E(O)=q'(O

【实验内容】 (0) VF ( ) 1. 或 V T F R 的测量和调零。 2.测定  − V T 曲线。 3.求被测PN结正向压降随温度变化的灵敏度S( )。 1 mV C−  4.估算被测ＰＮ结材料硅的禁带宽度 E qV g g (0) (0) =

【数据表格】 初始温度：TR=℃ PN结工作电流：IR= UA TR时PN结的正向压降：VR(T)三 mV 初始测星条件：见上文 控温电流(A) 0.20.30.30.40.40.50.50.60.60.70.70.70.80.80.80.940.90.9 △r=,(T) K) K) ,(T.)(n)e T/ce K) K) 1=(273.2+T)/k K) K

【数据表格】 初始温度：TR =_℃ PN结工作电流：IF =_uA TR时PN结的正向压降：VF(TR)=_mV

【注意事项】 1.在实验开始时，先调零，记下初始数据，当，。=50u4 时的V。； 2.控温电流开始前要在“关”； 3.在整个实验过程中，升温速度要慢，温度最好控 制在120°c·

1.在实验开始时，先调零，记下初始数据，当 50 F I A =  【注意事项】 时的 VF ； 2.控温电流开始前要在“关”； 3.在整个实验过程中，升温速度要慢，温度最好控 制在 120o c

【问题与讨论】 1.测△V一T曲线为何按△V的变化读取T,而不是 按自变量T的变化读取△V? 2.在测量PN结正向压降和温度的变化关系时，△V一T 的线性在温度高时好，还是温度低时好？

【问题与讨论】 １.测△V—T曲线为何按△V的变化读取T，而不是 按自变量T的变化读取△V ？ 2.在测量PN结正向压降和温度的变化关系时，△V—T 的线性在温度高时好，还是温度低时好？