PN结正向压降温度特性的研究实验
PN结正向压降温度特性的研究

PN 结正向压降与温度特性的研究0419 PB04204051 刘畅畅实验目的1. 了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系式。
2. 在恒流供电条件下,测绘PN 结正向压降随温度变化曲线,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。
实验原理PN 结正向压降是有关电流和温度这两个量的函数表达式,它是PN 结温度传感器的基本方程。
令F I =常数(实验中取50F I A μ=),则正向压降只是温度的函数,即其只随温度而变化,且在一定的范围内是线性的关系。
而且其线性关系比较好,但当温度变化范围较大时,温度响应的非线性误差将有所递增。
根据V T ∆-的曲线斜率便可以算出PN 结正向压降随温度变化的灵敏度S ()/mV C 。
在忽略非线性误差后可以估算被测PN 结材料的禁带宽度()()00g g E qV =电子伏。
数据处理与分析一.测量实验初始状态开启测试仪电源,预热10~15分钟。
将“测量选择”开关K 拨到F I ,用“F I 调节”旋钮使显示屏上的示数为50A μ,此时50F I A μ=。
将K 拨到F V ,记下F V 的值。
再将K 拨到V ∆档,用“V ∆调零”旋钮使0V ∆=。
测得的数据记录如下: 实验起始温度:16.5Ts C = 工作电流:50F I A μ=起始温度为Ts 时的正向压降:()641F V Ts mV =二.测定V T∆-曲线,并求得灵敏度S∆-曲线的斜率即为PN结正向压降随温度变化的灵敏度S。
V T1.升温过程打开控温电流,使其由0.1A开始缓慢增大,最大不要超过0.7A。
记录下F V每变化(减小)10mV所对应的温度值T。
测得的数据记录如下:C T16.521.1得到升温过程的V T ∆-图:-200-180-160-140-120-100-80-60-40-20020 V /m VLinear Regression for Data1_B: Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------ A 31.65452 0.1919 B -1.97965 0.00285------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ -0.99998 0.3434 19 <0.0001------------------------------------------------------------从以上数据中可以得到: 斜率B= 1.97965/mV C - 线性拟合相关系数0.99998R =-即:PN 结正向压降随温度变化的灵敏度 1.97965/S mV C =-T/C斜率的标准差为:()31.979653.0310/mms ms mV C-==-∴=-⨯所以PN结正向压降随温度变化的灵敏度最终结果是:()1.97970.0030/S mV C=-±2.降温过程关闭控温电流,打开样品室,使其自然冷却。
PN结正向压降与温度关系的研究实验报告

PN结正向压降与温度关系的研究实验报告实验报告:PN结正向压降与温度关系的研究实验摘要:本实验旨在研究PN结正向压降与温度之间的关系。
通过改变PN结的温度,测量对应的正向压降,并分析得出结论。
实验结果表明,PN结的正向压降与温度呈正相关关系。
引言:PN结是半导体器件中的重要组成部分,其正向压降是衡量PN结导通能力的重要参数。
正向压降与温度之间的关系对于理解和优化半导体器件的性能具有重要意义。
因此,研究正向压降与温度之间的关系对于半导体器件的应用具有重要的理论和实际意义。
实验材料和方法:1.实验材料:PN结样品、测量仪器(包括数字万用表、恒流源等)。
2.实验方法:a.搭建实验电路,将PN结样品连接到恒流源,设置合适的电流值。
b.测量不同温度下PN结的正向压降,记录实验数据。
c.对实验数据进行处理和分析,得出结论。
实验结果:在实验过程中,我们固定了恒流源的电流值为I=10mA。
通过改变PN结的温度,在不同温度下测量了对应的正向压降数据,将实验数据整理如下:温度(℃)正向压降(V)250.6300.65350.68400.7450.72500.75550.78600.82讨论和结论:实验结果表明,PN结的正向压降与温度呈正相关关系。
这可能是由于温度升高导致了载流子在PN结中的增加,进而导致了正向电流的增加,从而使正向压降增加。
此外,温度升高还可能导致半导体材料的电阻变化,进而影响了正向压降。
综上所述,通过对PN结正向压降与温度关系的研究实验,我们发现正向压降与温度呈正相关关系。
这对于理解PN结的导通特性和优化半导体器件的性能具有重要意义。
附录:实验数据表格温度(℃)正向压降(V) 250.6300.65350.68400.7450.72500.75550.78。
大学物理实验PN结正向压降温度特性的研究实验报告

实验题目:PN 结正向压降温度特性的研究实验目的:了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系式。
在恒流供电条件下,测绘PN 结正向压降随温度变化曲线,并由此确定其灵敏度和被测PN 结材料的禁带宽度。
学习用PN 结测温的方法。
实验原理:理想PN 结的正向电流I F 和压降V F 存在近似关系:)exp(kTqV Is I FF = 其中q 为电子电荷,k 为玻尔兹曼常数,T 为绝对温度,I S 为反向饱和电流:])0(ex p[kTqV CT Is g r -=由上面可以得到: 11)0(n r F g F V V InT q kT T Ic In q k V V +=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 其中()rn F g InT qKTV T IcIn q k V V -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=11)0(在上面PN 结正向压降的函数中,令I F =常数,那么V F 就是T 的函数。
考虑V n1引起的线性误差,当温度从T 1变为T ,电压由V F1变为V F : []rn F g g F T T q kT T T V V V V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=1111)0()0( )(111T T TV V V F F F -∂∂+=理想()[]()r T T q kT T V V V T T r q k T V V V V F g g F g F 1111111)0()0(----=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+=理想两个表达式相比较,有:()r F T TLn q kT T T r q k V V )(11+--=-=∆理想 综上可以研究PN 结正向压降温度特性。
实验内容:1、求被测PN 结正向压降随温度变化的灵敏度S (mv/℃)。
作∆V —T 曲线(使用Origin 软件工具),其斜率就是S 。
2、估算被测PN 结材料硅的禁带宽度E g (0)=qV g (0)电子伏。
根据(6)式,略去非线性,可得T S T V T TV T V V s F F S F g ∆⋅++=∆+=)2.273()0()( ∆T=-273.2K ,即摄氏温标与凯尔文温标之差。
实验41 pn结正向压降温度特性研究(luo)

不同之处:1. 初始温度 tr 不再是室温,而是当前显示
的温度,而VF (tr ) 也就是该温度对应的读数;2. ΔV 值
每增加10mV时,记录一次对应温度值。
初始值 tr , VF (tr )
图1
图8
17
第二组同学操作注意:
一、测量初始的 tr , VF (tr ) 值,以及ΔV调零时,将“控
ΔV 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 ......
t tr
≈100℃
tr ≈ 室温ຫໍສະໝຸດ 第二组同学做降温实验(从100℃左右开始)
先将ΔV 值调为0,降温后达到表中第一行各值时记录下对应的温度填入第二行。
ΔV 0 10 20 30 40 50 60 ......
t tr
tr ≈ 100° C
1
一、实验目的
1. 了解PN结正向电压随温度变化的基本规律; 2. 测量恒流条件下PN结正向电压随温度变化的曲
线; 3. 确定PN结的测温灵敏度和被测PN结材料的禁
带宽度。
2
二、实验原理
1.PN结温度传感器的基本方程 在温度为T 时,PN结的正向电压公式可写为
VF = V 1 + Vnγ
其中
V1
温电流”开关保持在0.1档;
图9
18
第二组同学操作注意: 二、 ΔV调零后开始测量时,关闭“控温电流”开关使 其自然降温。
灯灭
图10
实验时关闭控温电流.
zΔV 值每增加10mV时,记录一次对应温度值,直至
温度降至40℃左右时即可结束实验。
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PN 结正向电压温度特性研究一、实验目的(1)了解PN 结正向电压随温度变化的基本规律。
(2)在恒流供电条件下,测绘PN 结正向电压随温度变化的关系图线,并由此确定PN 结的测温灵敏度和被测PN 结材料的禁带宽度。
二、实验仪器PN 结正向特性综合实验仪、DH-SJ5温度传感器实验装置。
三、实验原理1、测量PN 结温度传感器的灵敏度 由半导体理论可知,PN 结的正向电流I F 与正向电压V F 满足以下关系:I F =I n (ⅇqV FkT−1)(1)式(1)中I n 是反向饱和电流,T 是热力学温度,q 是电子的电量。
由于在常温(例如300K )时,kT/q 约为0.026V ,而PN 结正向电压约为十分之几伏,所以ⅇ^((qV_F)/kT)≫1,故式(1)中括号内的−1项完全可以忽略,于是有: I F =I n ⅇqV F kT(2)其中,I n 是与PN 结材料禁带宽度及温度等有关的系数,满足以下关系:I n =CTγⅇqV g0kT(3)式(3)中C 为与PN 结的结面积、掺杂浓度等有关的常数,k 为玻尔兹曼常数,γ在一定温度范围内也是常数,V g0为热力学温度0K 时PN 结材料的导带底与价带顶的电势差,对于给定的PN 结,V g0是一个定值。
将式(3)代入式(2),两边取对数,整理后可得:V F =V g0−(k q ln C I F )T −kTqln T γ=V 1+V nr (4)其中V 1=V g0−(k q ln CI F)T (5) V n r =−kTqln T γ (6)根据式(4),对于给定的PN 结材料,令PN 结的正向电流I F 恒定不变,则正向电压V F 只随温度变化而变化,由于在温度变化范围不大时,V n r 远小于V 1,故对于给定的PN 结材料,在允许的温度变化范围内,在恒流供电条件下,PN 结的正向电压V F 几乎随温度升高而线性下降,即 V F =V g0−(k q ln CI F)T(7)为了便于实际使用对式(7)进行温标转换,确定正向电压增量∆V [与温度为0℃时的正向电压比较]与用摄氏温度表示的温度之间的关系。
PN结正向压降与温度关系的研究和应用实验报告

PN结正向压降与温度关系的研究和应用实验报告摘要:本实验通过测量PN结正向偏置情况下的正向压降随温度的变化,研究PN结的温度特性,并探索其在实际应用中的可能的应用。
引言:PN结是半导体器件中最基本的结构之一,其正向特性在电子学领域具有重要的应用价值。
而PN结的温度特性对于器件的工作稳定性和可靠性有较大的影响。
因此,研究PN结的温度特性,尤其是正向压降与温度的关系,对于提高器件性能有着重要意义。
实验目的:1.研究PN结的温度特性,特别是正向压降随温度的变化规律;2.探索PN结温度特性相关的应用,例如热敏电阻等。
实验原理:PN结在正向偏置情况下,通过正向电流使得P区载流子与N区载流子复合,产生电压降。
根据热力学原理,温度升高会提供更多的热能,促使载流子的热激发增加,从而降低正向电压的阻挡力。
因此,PN结正向压降与温度呈负相关。
实验步骤:1.搭建实验电路:将PN结与电源和电流测量仪连接,确保电路连接正确。
2.在实验装置中设置好温度传感器,与PN结接触。
3.调节电源的正向电流,并分别测量不同温度下的正向压降和电流。
4.依次调节不同温度下的电流,重复步骤3,记录数据。
实验结果:将测得的正向电流和压降数据制成表格,并绘制电压-温度曲线和电流-温度曲线。
讨论:通过分析实验结果,可以发现PN结的正向压降随着温度的升高而逐渐降低,且呈现较大的线性关系。
这与实验原理的推测相符合。
应用:基于PN结正向压降与温度的关系,我们可以将其应用于热敏电阻的制备和温度测量。
热敏电阻可以根据PN结的特性,根据温度的变化来改变电阻值,从而实现温度的感应和测量。
这在实际工业控制和家用电器中具有广阔的应用前景。
结论:通过本实验研究PN结的温度特性,我们发现PN结的正向压降随着温度升高而逐渐降低,并且可以将该特性应用于热敏电阻的制备和温度测量中。
实验结果对于提高PN结的性能和应用具有重要参考价值。
大学物理实验PN结正向压降温度特性的研究实验报告

∆ = | Eg (TS ) − E(TS ) | = |1.209 −1.21| = 0.0008 = 0.08%
E(TS )
E(TS )
1.21
在升温过程中 S=-2.19805mV/℃,那么根据公式计算得 Vgv = VF (TS ) + VF (0) ∆T = VF (273.2 + TS ) + S ⋅ ∆T = [598 /1000 + (−2.19805) × (−273.2) /1000]V = 1.199V
T T1
r
V F理想
= VF1
+
∂VF1 ∂T
(T
− T1 )
[ ] V理想 = VF1 + − Vg − VF1 − k r(T − T1 ) = Vg (0) − Vg (0) − VF1 T − k (T − T1 )r
T1
q
T1 q
两个表达式相比较,有:
∆ = V理想 − VF = − k r(T − T1 ) + kT Ln( T )r
c IF
T
( ) Vn1 = − KT InT r q
在上面 PN 结正向压降的函数中,令 IF=常数,那么 VF 就是 T 的函数。 考虑 Vn1 引起的线性误差,当温度从 T1 变为 T,电压由 VF1 变为 VF:
[ ] VF
= Vg (0) −
Vg (0) − VF1
T T1
−
kT q
1 n
0
-20
A
-40
Linear Fit of Data1_A
-60
PN结正向压降温度特性的研究实验报告

实验题目:PN 结正向压降温度特性的研究 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) 在恒流供电条件下,测绘PN 结正向压降随温度变化曲线,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。
实验原理:理想PN 结的正向电流I F 和压降V F 存在如下近似关系 )exp(kTqV Is I FF = (1) 其中q 为电子电荷;k 为波尔兹曼常数;T 为绝对温度;Is 为反向饱和电流,它是一个和PN 结材料的禁带宽度以及温度等有关的系数,可以证明 ])0(ex p[kTqV CT Is g r-= (2)其中C 是与结面积、掺质浓度等有关的常数:r 也是常数;V g (0)为绝对零度时PN 结材料的导带底和价带顶的电势差。
将(2)式代入(1)式,两边取对数可得 11)0(n r Fg F V V InT q kT T I c In qkV V +=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= (3) 其中这就是PN 结正向压降作为电流和温度函数的表达式。
令I F =常数,则正向压降只随温度而变化,但是在方程(3)中,除线性项V 1外还包含非线性项V n1项所引起的线性误差。
设温度由T 1变为T 时,正向电压由V F1变为V F ,由(3)式可得[]rn F g g F T T q kT T T V V V V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=1111)0()0( (4) 按理想的线性温度影响,VF 应取如下形式: )(111T T TV V V F F F -∂∂+=理想 (5)T V F ∂∂1等于T 1温度时的TVF ∂∂值。
由(3)式可得r qk T V V T V F g F ---=∂∂111)0((6)所以()[]()r T T q kT T V V V T T r q k T V V V V F g g F g F 1111111)0()0(----=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+=理想 (7)由理想线性温度响应(7)式和实际响应(4)式相比较,可得实际响应对线性的理论偏差为()r F T TLn q kT T T r q k V V )(11+--=-=∆理想 (8)设T 1=300°k ,T=310°k ,取r=*,由(8)式可得=,而相应的V F 的改变量约20mV ,相比之下误差甚小。
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一、实验题目:PN 结正向压降温度特性的研究二、实验目的:了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系式。
在恒流供电条件下,测绘PN结正向压降随温度变化曲线,并由此确定其灵敏度和被测PN 结材料的禁带宽度。
学习用PN 结测温的方法。
三、实验背景:早在六十年代初,人们就试图用PN 结正向压降随温度升高而降低的特性作为测温元件,由于当时PN 结的参数不稳定,始终未能进入实用阶段。
随着半导体工艺水平的提高以及人们不断地探索,到七十年代时,PN 结以及在此基础上发展起来的晶体管温度传感器,已成为一种新的测温技术跻身各个应用领域了。
众所周知,常用的温度传感器有热电偶、测温电阻器和热敏电阻等,这些温度传感器均有各自的优点,但也有它的不足之处,如热电偶适用范围宽,但灵敏度低、线性差且需要参考温度;热敏电阻灵敏度高、热响应快、体积小、缺点是非线性,这对于仪表的校准和控制系统的调节均感不便;测温电阻器如铂电阻虽有精度高、线性好的长处,但灵敏度低且价格昂贵;而PN 结温度传感器则具有灵敏度高、线性好、热响应快和体积轻巧等特点,尤其是在温度数字化、温度控制以及用微机进行温度实时信号处理等方面,乃是其他温度传感器所不能相比的,其应用势必日益广泛。
目前结型温度传感器主要以硅为材料,原因是硅材料易于实现功能化,即将测温单元和恒流、放大等电路组合成一块集成电路。
美国Motorola 电子器件公司在1979年就开始生产测温晶体管及其组件,如今灵敏度高达100mv/C 、分辨率不低于0.1℃的硅集成电路温度感器也已问世。
但是以硅为材料的这类温度传感器也不是尽善尽美的,在非线性不超过标准值0.5%的条件下,其工作温度一般为-50℃—150℃,与其它温度传感器相比,测温范围的局限性较大,如果采用不同材料如锑化铟或砷化镓PN 结可以展宽低温区或高温区的测量范围。
八十年代中期我国就研制成功以Sic 为材料的PN 结温度传感器,其高温区可延伸到500℃,并荣获国际博览会金奖。
自然界有丰富的材料资源,而人类具有无穷的智慧,理想的温度传感器正期待着人们去探索、开发。
四、实验原理:理想PN 结的正向电流I F 和压降V F 存在如下近似关系)exp(kTqV Is I F F = (1) 其中q 为电子电荷;k 为波尔兹曼常数;T 为绝对温度;Is 为反向饱和电流,它是一个和PN 结材料的禁带宽度以及温度等有关的系数,可以证明])0(ex p[kT qV CT Is g r -= (2)(注:(1),(2)式推导参考 刘恩科 半导体物理学第六章第二节)其中C 是与结面积、掺质浓度等有关的常数:r 也是常数;V g (0)为绝对零度时PN 结材料的导带底和价带顶的电势差。
将(2)式代入(1)式,两边取对数可得11)0(n r F g F V V InT q kT T I c In q k V V +=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= (3) 其中()rn F g InT q KT V T I c In q k V V -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=11)0( 这就是PN 结正向压降作为电流和温度函数的表达式,它是PN 结温度传感器的基本方程。
令I F =常数,则正向压降只随温度而变化,但是在方程(3)中,除线性项V 1外还包含非线性项V n1项所引起的线性误差。
设温度由T 1变为T 时,正向电压由V F1变为V F ,由(3)式可得111(0)(0)ln rF g g F T kT T V V V V T q T ⎛⎫⎡⎤=--- ⎪⎣⎦⎝⎭ (4) 按理想的线性温度影响,VF 应取如下形式:)(111T T TV V V F F F -∂∂+=理想 (5) TV F ∂∂1等于T 1温度时的T V F ∂∂值。
由(3)式可得r qk T V V T V F g F ---=∂∂111)0( (6) 所以()[]()r T T q k T T V V V T T r q k T V V V V F g g F g F 1111111)0()0(----=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+=理想 (7) 由理想线性温度响应(7)式和实际响应(4)式相比较,可得实际响应对线性的理论偏差为()r F T T Ln q kT T T r q k V V )(11+--=-=∆理想 (8) 设T 1=300°k ,T=310°k ,取r=3.4*,由(8)式可得∆=0.048mV ,而相应的V F 的改变量约20mV ,相比之下误差甚小。
不过当温度变化范围增大时,V F 温度响应的非线性误差将有所递增,这主要由于r 因子所致。
综上所述,在恒流供电条件下,PN 结的V F 对T 的依赖关系取决于线性项V 1,即正向压降几乎随温度升高而线性下降,这就是PN 结测温的依据。
必须指出,上述结论仅适用于杂质全部电离、本征激发可以忽略的温度区间(对于通常的硅二极管来说,温度范围约-50℃—150℃)。
如果温度低于或高于上述范围时,由于杂质电离因子减小或本征载流子迅速增加;V F —T 关系将产生新的非线性,这一现象说明V F —T 的特性还随PN 结的材料而异,对于宽带材料(如GaAs )的PN 结,其高温端的线性区则宽;而材料杂质电离能小(如Insb )的PN 结,则低温端的线性范围宽,对于给定的PN 结,即使在杂质导电和非本征激发温度范围内,其线性度亦随温度的高低而有所不同,这是非线性项V n1引起的,由V n1对T 的二阶导数dT dV T dTV d n n 12121可知=的变化与T 成反比,所以V F -T 的线性度在高温端优于低温端,这是PN 结温度传感器的普遍规律。
此外,由(4)式可知,减小I F ,可以改善线性度,但并不能从根本上解决问题,目前行之有效的方法大致有两种:1、对管的两个be 结(将三极管的基极与集电极短路与发射极组成一个PN结),分别在不同电流I F1,I F2下工作,由此获得两者电压之差(V F1- V F2)与温度成线性函数关系,即2121F F F F I I In q kT V V =- 由于晶体管的参数有一定的离散性,实际与理论仍存在差距,但与单个PN 结相比其线性度与精度均有所提高,这种电路结构与恒流、放大等电路集成一体,便构成集成电路温度传感器。
1. Okira Ohte 等人提出的采用电流函数发生器来消除非线性误差。
由(3)式可知, 非线性误差来自T r 项,利用函数发生器,使I F 比例于绝对温度的r 次方,则V F —T 的线性理论误差为∆=0,实验结果与理论值颇为一致,其精度可达0.01℃。
五、实验装置:实验系统由样品架和测试仪两部分组成。
样品架的结构如图所示,其中A 为样品室,是一个可卸的筒状金属容器,筒盖内设橡皮0圈盖与筒套具相应的螺纹可使用两者旋紧保持密封,待测PN 结样管(采用3DG6晶体管的基极与集电极短接作为正级,发射极作为负极,构成一只二极管)和测温元件(AD590)均置于铜座B 上,其管脚通过高温导线分别穿过两旁空芯细管与顶部插座P 1连接。
加热器H 装在中心管的支座下,其发热部位埋在铜座B 的中心柱体内,加热电源的进线由中心管上方的插孔P 2引入,P 2和引线(高温导线)与容器绝缘,容器为电源负端,通过插件P 1的专用线与测试仪机壳相连接地,并将被测PN 结的温度和电压信号输入测试仪。
测试仪由恒流源、基准电源和显示等单元组成。
恒流源有两组,其中一组提供I F ,电流输出范围为0-1000μA 连续可调,另一组用于加热,其控温电流为0.1-1A ,分为十档,逐档递增或减0.1A ,基准电源亦分两组,一组用于补偿被测PN结在0℃或室温T R 时的正向压降V F (0)或V F (T R ),可通过设置在面板上的“∆V 调零”电位器实现∆V=0,并满足此时若升温,∆V<0;若降温,则∆V>0,以表明正向压降随温度升高而下降。
另一组基准电源用于温标转换和校准,因本实验采用AD590温度传感器测温,其输出电压以1mV/°k 正比于绝对温度,它的工作温度范围为218.2—423.2°k (即-55—150℃),相输出电压为218.2—423.2mV 。
要求配置412位的LED 显示器,为了简化电路而又保持测量精度,设置了一组273.2mV (相当于AD590在0℃时的输出电压)的基准电压,其目的是将上述的绝对温标转换成摄氏温标。
则对应于-55—150℃的工作温区内,输给显示单元的电压为-55—150mV 。
便可采用量程为±200.0mV的31/2位LED显示器进行温度测量。
另一组量程为±1000mV的31/2位LED显示器用于测量I F,V F和∆V,可通过“测量选择”开关来实现。
D S为待测PN结:R S为I F的取样电阻;开关k起测量选择与极性变换作用,其中R、P 测I F;P、D测V F;S、P测∆V。
六、实验方法与内容:1.实验系统检查与连接A.取下样品室的简套(左手扶筒盖,右手扶筒套顺时针旋转),查待测PN结管和测温元件应分放在铜座的左、右两侧圆孔内,其管脚不与容器接触,然后放好筒盖内的橡皮0圈,装上筒套。
0圈的作用是当样品室在冰水中进行降温时,以防止冰水渗入室内。
B.控温电流开关应放在“关”位置,此时加热指示灯不亮。
接上加热电源线和信号传输线。
两者连线均为直插式,在连接信号线时,应先对准插头与插座的凹凸定位标记,再按插头的紧线夹部位,即可插入。
而拆除时,应拉插头的可动外套,决不可鲁莽左右转动,或操作部位不对而硬拉,否则可能拉断引线影响实验。
实验仪器线路已接好,由老师演示,同学们无需再调。
测量的框图如下所示:2.V F(O)或V F(T R)的测量和调零将样品室埋入盛有冰水(少量水)的杜瓦瓶中降温,开启测试仪电源(电源开关在机箱后面,电源插座内装保险丝),预热数分钟后,将“测量选择”开关(以下简称K)拨到I F,由“I F调节”使I F=50μA,待温度冷却至0℃时,将K拨到V F,记下V F(0)值,再将K置于∆V,由“∆V调零”使∆V=0。
本实验的起始温度T S从室温T R开始,只测Si管,按上述所列步骤,测量V F(T R)并使∆V=0。
3.测定∆V—T曲线取走冰瓶,开启加热电源(指示灯即亮),逐步提高加热电流进行变温实验,并记录对应的∆V和T,至于∆V、T的数据测量,可按∆V每改变10或15mV立即读取一组∆V、T,这样可以减小测量误差。
应该注意:在整个实验过程中,升温速率要慢。
且温度不宜过高,最好控制在120℃左右。
4.求被测PN结正向压降随温度变化的灵敏度S(mv/℃)。
作∆V—T曲线(使用Origin软件工具),其斜率就是S 。