半导体a谱仪实验报告
半导体物理实验报告1
学号 姓名 实验室 实验时间：第 11 周 星期 三 第 9-11 节 指导老师 实验名称半导体电阻率的测量实验目的1．掌握电阻率的概念和意义。
2．掌握四探针法测量电阻率的原理。
3．熟悉SDY —4型四探针测试仪的操作。
实验设备 及型号 SDY —4型四探针测试仪软件硬件 原理：1． 电阻率对任意薄层半导体，有R wρ=□，其中ρ为半导体的电阻率，单位为cm Ω⋅。
有1ρσ=，σ即半导体的电导率，单位为/S cm 。
有n p nq pq σμμ=+。
∴1n pnq pq ρμμ=+。
电阻率取决于载流子浓度和载流子迁移率。
其中，载流子在半导体中运动受到电离杂质、晶格振动（声学波散射、光学波散射）散射。
有1111isoμμμμ=++。
（i μ、s μ、o μ分别表示只有一种散射机制（电离杂质、声学波、光学波）存在时的迁移率。
）迁移率与杂质浓度和温度有关，同时，载流子浓度也与杂质浓度和温度密切相关。
所以电阻率随杂志浓度和温度而异。
轻掺杂时，电阻率与杂质浓度成简单的反比关系；杂质浓度增高时，曲线严重偏离直线。
温度较低时，电阻率随温度升高而下降；室温下，电阻率随温度升高而增大；高温时，电阻率随温度升高而急剧下降。
2．四探针法测电阻率将四根排成一条直线的探针以一定的压力垂直地压在被测样品表面上，在1、4探针间通过电流I （mA ），2、3探针间就产生一定的电压V(mV)。
按下列公式计算样品的方块电阻：()()V W D F F W Fsp I S S ρ=⨯⨯⨯⨯ cm Ω⋅其中，D:样品直径；S ：平均探针间距；W ：样品厚度； Fsp ：探针修正系数；F(W/S)：样品厚度修正系数； F(D/S)：样品直径修正系数； I ：1、4探针流过的电流值； V ：2、3探针间取出的电压值。
3. SDY —4型四探针测试仪的使用设计思想及流程图实 验原 理及 实 验 步骤源代码及注释实验步骤面板介绍：K7：电流换向按键K6：测量/电流方式选择按键（开机时自动在电流位）K5：/Rρ□测量选择按键（开机时自动设置在R□）K4、K3、K2、K1：测量电流量程选择按键W1：电流粗调电位器W2：电流细调电位器L：主机数字及状态显示器实验内容及步骤：1．开启主机电源，预热5分钟。
半导体器件综合测试实验报告
半导体器件综合测试实验报告1实验⽬的了解、熟悉半导体器件测试仪器，半导体器件的特性，并测得器件的特性参数。
掌握半导体管特性图⽰仪的使⽤⽅法，掌握测量晶体管输⼊输出特性的测量⽅法；测量不同材料的霍尔元件在常温下的不同条件下（磁场、霍尔电流）下的霍尔电压，并根据实验结果全⾯分析、讨论。
2实验内容测试3AX31B、3DG6D的放⼤、饱和、击穿等特性曲线，根据图⽰曲线计算晶体管的放⼤倍数；测量霍尔元件不等位电势，测霍尔电压，在电磁铁励磁电流下测霍尔电压。
3实验仪器XJ4810图⽰仪、⽰波器、三极管、霍尔效应实验装置。
4实验原理4.1三极管的主要参数4.1.1 直流放⼤系数共发射极直流放⼤系数ββ=-( 4-1)(I I)/IC CEO B时，β可近似表⽰为当I IC CEOβ=( 4-2)I/IC B4.1.2 交流放⼤系数共发射极交流放⼤系数β定义为集电极电流变化量与基极电流变化量之⽐，即CE CBv i i β=?=?常数( 4-3)4.1.3 反向击穿电压当三极管内的两个PN 结上承受的反向电压超过规定值时，也会发⽣击穿，其击穿原理和⼆极管类似，但三极管的反向击穿电压不仅与管⼦⾃⾝的特性有关，⽽且还取决于外部电路的接法。
4.2霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作⽤⽽产⽣电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒⼦在磁场中受洛仑兹⼒的作⽤⽽引起的偏转。
当带电粒⼦（电⼦或空⽳）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的⽅向上产⽣正负电荷在不同侧的聚积，从⽽形成附加的横向电场。
图4-1 霍尔效应⽰意图如图4-1所⽰，磁场B 位于Z 的正向，与之垂直的半导体薄⽚上沿X 正向通以电流sI （称为控制电流或⼯作电流），假设载流⼦为电⼦（N 型半导体材料），它沿着与电流s I 相反的X 负向运动。
由于洛伦兹⼒L f 的作⽤，电⼦即向图中虚线箭头所指的位于y 轴负⽅向的B 侧偏转，并使B 侧形成电⼦积累，⽽相对的A 侧形成正电荷积累。
半导体实验报告参考模板
半导体物理实验报告实验一 半导体的霍尔效应实验目的1、了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。
2、学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的VH-IS 和VH-IM 曲线。
3、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。
实验仪器霍尔效应实验组合仪实验步骤⑴ 开关机前，测试仪的“IS 调节”和“IM 调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底）。
⑵ 按图1.2 连接测试仪与实验仪之间各组连线。
注意：①样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由制造厂家连接好，请勿再动！②严禁将测试仪的励磁电源“IM 输出”误接到实验仪的 “IS 输入”或“ＶＨ、V 输出”处，否则，一旦通电，霍尔样品即遭损坏！样品共有三对电极，其中A 、A/或C 、C/用于测量霍尔电压H V ，A 、C 或A/、C/用于测量电导，D 、E 为样品工作电流电极。
样品的几何尺寸为：d=0.5mm ,b=4.0mm ,A 、C 电极间距l=3.0mm 。
仪器出产前，霍尔片已调至中心位置。
霍尔片性脆易碎，电极甚细易断，严防撞击，或用手去摸，否则，即遭损坏! 霍尔片放置在电磁铁空隙中间，在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎，切勿随意改变y 轴方向的高度，以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。
⑶ 接通电源，预热数分钟，电流表显示“.000”( 当按下“测量选择”键时 )或“0.00”（放开“测量选择”键时），电压表显示为“0.00”。
⑷ 置“测量选择”于IS 挡（放键），电流表所示的值即随“IS 调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0-10mA ，此时电压表所示读数为“不等势”电压值，它随IS 增大而增大，IS 换向，ＶＨ极性改号（此乃“不等势”电压值，可通过“对称测量法”予以消除）。
图1.2 实验线路连接装置图⑸ 置“测量选择”于IM 挡（按键），顺时针转动“IM 调节” 旋钮，电流表变化范围为0-1A 。
此时H V 值随IM 增大而增大，IM 换向，ＶＨ极性改号（其绝对值随IM 流向不同而异，此乃副效应而致，可通过“对称测量法”予以消除）。
半导体基础实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除半导体基础实验报告篇一：半导体物理实验报告电子科技大学半导体物理实验报告姓名：艾合麦提江学号：20XX033040008班级：固电四班实验一半导体电学特性测试测量半导体霍尔系数具有十分重要的意义。
根据霍尔系数的符号可以判断材料的导电类型；根据霍尔系数及其与温度的关系，可以计算载流子的浓度，以及载流子浓度同温度的关系，由此可确定材料的禁带宽度和杂质电离能；通过霍尔系数和电阻率的联合测量．能够确定我流子的迁移约用微分霍尔效应法可测纵向载流子浓度分布；测量低温霍尔效应可以确定杂质补偿度。
霍尔效应是半导体磁敏器件的物理基础。
1980年发现的量子霍尔效应对科技进步具有重大意义。
早期测量霍尔系数采用矩形薄片样品．以及“桥式”样品。
1958年范德堡提出对任意形状样品电阻率和霍尔系数的测量方法，这是一种有实际意义的重要方法，目前已被广泛采用。
本实验的目的使学生更深入地理解霍尔效应的原理，掌握霍尔系数、电导率和迁移率的测试方法，确定样品的导电类型。
一、实验原理如图，一矩形半导体薄片，当沿其x方向通有均匀电流I，沿Z方向加有均匀磁感应强度的磁场时，则在y方向上产生电势差。
这种想象叫霍尔效应。
所生电势差用Vh表示，成为霍尔电压，其相应的电场称为霍尔电场ey。
实验表明，在弱磁场下，ey同J（电流密度）和b成正比ey=RhJb（1）式中Rh为比例系数，称为霍尔系数。
在不同的温度范围，Rh有不同的表达式。
在本征电离完全可以忽略的杂质电离区，且主要只有一种载流子的情况，当不考虑载流子速度的统计分布时，对空穴浓度为p的p型样品Rh?1?0（2）pq式中q为电子电量。
对电子浓度为n的n型样品Rh??1?0nq（3）当考虑载流子速度的统计分布时，式（2）、（3）应分别修改为??h?1??h?1Rh??Rh???pqnq??p??n（4）式中μh为霍尔迁移率。
μ为电导迁移率。
对于简单能带结构??h?（5）h??h?p??nγh称为霍尔因子，其值与半导体内的散射机制有关，对晶格散射γh=3π/8=1.18;对电离杂质散射γh=315π/512=1.93,在一般粗略计算中,γh可近似取为1.在半导体中主要由一种载流子导电的情况下，电导率为?n?nq?n和?p?pq?p（6）由（4）式得到Rh?ph?p和Rh?nh?n（7）测得Rh和σ后，μh为已知，再由μ（n，T）实验曲线用逐步逼近法查得μ，即可由式（4）算得n或p。
半导体材料测试与分析报告
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知识回顾 Knowledge Review
在上述辐射复合机构中，前两种 属于本征机构，后面几种则属于非本 征机构。由此可见，半导体的光致发 光过程蕴含着材料结构与组份的丰富 信息，是多种复杂物理过程的综合反 映，因而利用光致发光光谱可以获得 被研究材料的多种本质信息。
二、仪器及测试
• 测量半导体材料的光致发光光谱的基 本方法是，用紫外、可见或红外辐射 等激发光源产生能量大于被测材料的 禁带宽度Eg、且电流密度足够高的光 子流去入射被测样品，同时用光探测 器接受并识别被测样品发射出来的光 ，分析该材料的光学特性。
A对应自由激子谱区,其峰值能 量为3.57eV,大于体GaN材料的带隙 能量,说明GaN和衬底间大的失配( 晶格失配为13.8,热失配为25.5)虽 经过渡层仍未将其压缩应力完全消 除。13.8meV的半峰宽是谱峰交叠 的结果。无法确定自由激子从导带 到三个不同价带跃迁的精细结构。
B和C对应于束缚激子区。B对 应于束缚于N空位相关的中心施主 [Dº、x],C对应束缚于深受主的[ Aºd、x],其峰值能量分别为 3.476eV和3.467eV。其半峰宽分别 为10.8meV和15.6meV。
D是氧杂质作用于替位受主的 结果,峰值能量为3.419eV,半峰宽 度为500meV。由于深能级与晶格间 较强的耦合会使光谱宽度明显增加 。这与氧产生峰值能量在3.414 ～ 3.422eV光谱的结果一致，B-C确定 了NH3中的氧和离子注入的氧所形 成光谱的峰值能量为 3.424eV(4.2K)。这些数据证实了 在样品中存在着氧的影响。
TRIAX550 PL谱仪
样品架
制冷仪Biblioteka 光致发光光谱测量装置示意图
半导体实训报告内容
半导体实训报告内容1. 实训背景和目的本次半导体实训是为了加深对半导体器件的理论知识的理解，并通过实际操作进一步巩固掌握相关技能。
通过实训，我们的目标是能够独立完成半导体器件的制备和测试，并对实验结果进行准确分析和解释。
2. 实训内容本次实训主要包括以下几个方面的内容：2.1 半导体材料的制备首先，我们学习了半导体材料的制备方法，包括单晶生长方法、薄膜制备方法等。
在实训中，我们采用了金属有机化学气相沉积（MOCVD）方法制备了一种常用的半导体材料。
2.2 半导体器件的制备在实训过程中，我们学习了半导体器件的制备工艺，包括光刻、腐蚀、沉积等工序。
我们根据实际情况，选择了适当的工艺参数，并利用现代的微纳加工技术成功制备了一种典型的半导体器件。
2.3 半导体器件的测试与分析在完成器件制备后，我们进行了一系列的测试和分析。
通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜等测试设备，我们观察和分析了器件的形貌和性能。
同时，我们还使用了电学测试设备对器件的电学特性进行了精确测试。
最终，我们得到了一系列准确的测试结果和相关数据。
3. 实训收获通过本次实训，我们收获了以下几点：3.1 深入理解半导体器件的制备原理和工艺通过参与和实际操作，我们更深入地理解了半导体器件的制备原理和工艺。
我们了解了各种制备方法的优缺点，并了解了如何选择合适的工艺参数。
3.2 熟练掌握半导体器件的测试方法在实验中，我们使用了多种测试设备和手段来对半导体器件进行测试。
通过实际操作，我们掌握了这些测试方法的使用技巧，并能够准确地获取和分析测试数据。
3.3 培养了团队合作和问题解决能力在实训过程中，我们需要与团队成员密切合作，共同完成器件的制备和测试。
这培养了我们的团队合作和沟通能力。
同时，在实验中遇到问题时，我们需要积极思考和解决，提升了我们的问题解决能力。
4. 实训总结通过本次半导体实训，我们在理论和实践层面都加深了对半导体器件的理解。
我们掌握了相关的制备和测试技能，并进一步培养了团队合作和问题解决能力。
半导体研发实验报告
一、实验目的1. 了解半导体材料的基本性质和制备方法；2. 掌握半导体器件的基本原理和制备技术；3. 提高半导体器件性能，优化制备工艺；4. 培养团队协作和创新能力。
二、实验原理半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电子特性。
在半导体材料中，电子和空穴的浓度较低，但通过掺杂、能带弯曲、复合等机制，可以实现对电子和空穴的调控，从而实现半导体器件的功能。
本实验主要研究半导体材料的制备和器件制备技术。
实验内容包括：1. 半导体材料的制备：通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；2. 半导体器件的制备：采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；3. 器件性能测试：通过半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能。
三、实验步骤1. 实验一：半导体材料制备（1）选择合适的半导体材料，如硅、锗等；（2）采用CVD或PVD等方法，制备高纯度、高均匀性的半导体薄膜；（3）对薄膜进行表征，如透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等。
2. 实验二：半导体器件制备（1）设计器件结构，如PN结、MOS器件等；（2）采用光刻、蚀刻、离子注入、化学气相沉积等方法，制备半导体器件；（3）对器件进行表征，如扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等。
3. 实验三：器件性能测试（1）使用半导体参数测试仪等设备，测试器件的电学、光学、热学等性能；（2）分析器件性能，优化制备工艺；（3）撰写实验报告，总结实验结果。
四、实验结果与分析1. 实验一：制备的半导体薄膜具有高纯度、高均匀性，薄膜厚度、掺杂浓度等参数满足器件制备要求。
2. 实验二：制备的半导体器件结构完整，表面光滑，器件性能满足设计要求。
3. 实验三：测试的器件性能良好，电学、光学、热学等参数均达到预期目标。
通过对器件性能的分析，发现以下问题：（1）器件制备过程中，存在一定程度的缺陷，如针孔、台阶等；（2）器件性能受制备工艺、材料等因素影响较大。
半导体实验报告
半导体实验报告
《半导体实验报告》
摘要：
本实验旨在研究半导体材料的电学性质，通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。
实验结果表明，半导体材料具有较高的电阻率和可控制的载流子浓度，适用于制作各种电子器件。
引言：
半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电学性质。
在现代电子学领域，半导体材料被广泛应用于各种器件中，如晶体管、二极管等。
本实验旨在通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。
实验方法：
1. 准备实验所需的硅片样品和测量设备。
2. 测量不同温度下硅片的电阻率，并绘制电阻率随温度变化的曲线。
3. 通过霍尔效应测量硅片中的载流子浓度，并计算出载流子浓度的大小。
实验结果：
1. 实验结果表明，硅片的电阻率随温度的变化呈现出一定的规律性，且在一定温度范围内变化较小。
2. 通过霍尔效应测量得到硅片中的载流子浓度为10^16 cm^-3，说明硅片中的载流子浓度较高。
讨论：
根据实验结果，可以得出以下结论：
1. 半导体材料的电阻率随温度的变化较小，适用于制作稳定性较高的电子器件。
2. 半导体材料具有较高的载流子浓度，可以通过控制载流子浓度来实现对器件
性能的调节。
结论：
本实验通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，得出了半导体材料在电子
学领域的应用潜力。
半导体材料具有稳定的电学性质，适用于制作各种电子器件，对于现代电子学领域具有重要的意义。
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实验6：半导体α谱仪实验目的1．了解α谱仪的工作原理及其特性。
2．掌握应用谱仪测量α粒子能谱的方法。
3．测定241Am核素的α衰变的相对强度。
内容1．调整谱仪参量，测量不同偏压下的α粒子能量，并确定探测器的工作偏压。
2．测定谱仪的能量分辨率，并进行能量刻度。
3．测量未知α源的能谱，并确定α粒子能量。
原理半导体α谱仪的组成如图1所示。
金硅面垒探测器是用一片N型硅，蒸上一薄层金（100-2000A），接近金膜的那一层硅具有P型硅的特性，这种方式形成的PN结靠近表面层，结区即为探测粒子的灵敏区。
探测器工作加反向偏压。
α粒子在灵敏区内损失能量转变为与其能量成正比的电脉冲信号，经放大并由多道分析器测出幅度的分布，从而给出带电粒子的能谱。
偏置放大器的作用是当多道分析器的道数不够用时，利用它切割、展宽脉冲幅度，以利于脉冲幅度的精确分析。
为了提高谱仪的能量分辨率，探测器要放在真空室中。
另外金硅面垒探测器一般具有光敏的特性，在使用过程中，应有光屏蔽措施。
金硅面垒型半导体α谱仪具有能量分辨率高、能量线性范围宽、脉冲上升时间快、体积小和价格便宜等优点，在α粒子及其它重带电粒子能谱测量中有着广泛的应用。
带电粒子进入灵敏区，损失能量产生电子空穴对。
形成一对电子空穴所需的能量w，与半导体材料有关，与入射粒子的类型和能量无关。
对于硅，在300K时，w为3.62eV，77K时为3.76eV。
对于锗，在77K时w为2.96eV。
若灵敏区的厚度大于入射粒子在硅中的射程，则带电粒子的能量E 全部损失在其中，产生的总电荷量Q 等于e w E )/(。
w E /为产生的电子空穴对数，e 为电子电量。
由于外加偏压，灵敏区的电场强度很大，产生的电子空穴对全部被收集，最后在两极形成电荷脉冲。
通常在半导体探测器设备中使用电荷灵敏前置放大器。
它的输出信号与输入到放大器的电荷量成正比。
探测器的结电容d C 是探测器偏压的函数，如果核辐射在探测器中产生电荷量为Q ，那么探测器输出脉冲幅度是d C Q /。
因此，由于探测器偏压的微小变化所造成的d C 变化将影响输出脉冲的幅度。
事实上，电源电压的变化就可以产生偏压近种微小变化。
此外，根据被测粒子的射程调节探测器的灵敏区厚度时，也往往需要改变探测器的偏压。
要减少这些变化对输出脉冲幅度的影响，前级放大器对半导体探测器系统的性能越着重要的作用。
图2表示典型探测器的等效电路和前置放大器的第一级。
其中一K 是放大器的开环增益，f C 是反馈电容，1C 是放大器的总输入电容，它等于'',C C C d +是放大器插件电缆等寄生电容。
前置放大器的输入信号是d C Q /，它的等到效输入电容近似等于f KC ，只要1C KC f >>，那么前置放大器的输出电压为ff C QC K C KQ V -=++-=)1(10 （ 1 ）这样一来，由于选用了电荷灵敏放大器作为前级放大器，它的输出信号与输入电荷Q 成正比，而与探测器的结电容d C 无关。
1.确定半导体探测器偏压对N 型硅，探测器灵敏区的厚度n d 和结电容d C 与探测器偏压V 的关系如下：)()(5.02`1m V d n n μρ≈（ 2 ）)/()(101.22214cm F V C n d μμρ-⨯= （3 ）其中n ρ为材料电阻率（)cm ⋅Ω。
因灵敏区的厚度和结电容的大小决定于外加偏压，所以偏压的选择首先要使入射粒子的能量全部损耗在灵敏区中和由它所产生的电荷完全被收集，电子空穴复合和陷落的影响可以忽略。
其次还需考虑到探测器的结电容对前置放大器来说还起着噪声的作用。
电荷灵敏放大器的噪声水平随外接电容的增加而增加，探测器的结电容就相当它的外接电容。
因此提高偏压降低结电容可以相当它的外接电容。
因此提高偏压降低电容可以相当地减少噪声，增加值号幅度，提高信噪比，从而改善探测器的能量分辨率。
从上述两点来看，要求偏压加得高一点，但是偏压过高，探测器的漏电流也增大而使分辨率变坏。
因此为了得到最佳能量分辨率，探测器的偏压应选择最佳范围。
实验上最佳能量分辨率可通过测量不同偏压下的α谱线求得。
如图3所示。
并由此实验数据，分别作出一组峰位和能量分辨率对应不同偏压的曲线如图4、图5。
分析以上结果，确定出探测器最佳偏压值。
2. α谱仪的能量刻度和能量分辨率谱仪的能量刻度就是确定α粒子能量与脉冲幅度大小以谱线峰位在多道分析器中的道址表示。
α谱仪系统的能量刻度有两种方法：（1） 用一个239Pu 、241Am 、244Cm 混合的α刻度源，已知各核素α粒子的能量，测出该能量在多道分析器上所对应的道址，作能量对应道址的刻度曲线，并表示为：E Gd E +=（ 4 ）E 为α粒子能量（keV ）。
d 为对应E 谱峰所在道址（道）。
G 是直线斜率（keV/每道），称为刻度常数。
0E 是直线截距（keV ）。
它表示由于α粒子穿过探测器金层表面所损失的能量。
（2） 一个已知能量的单能α源，配合线性良好的精密脉冲发生器来作能量刻度。
这是在α源种类较少的实验条件下常用的方法。
一般谱仪的能量刻度线性可达0.1%左右。
在与能量刻度相同的测量条件下（如偏压、放大倍数、几何条件等），测量求知能量α谱。
根据能量刻度曲线就可以确定α粒子的能量。
常用α谱仪的刻度源能量可查核素常用表。
α谱仪的能量分辨率也用谱线的半宽度FWHM 表示。
FWHM 是谱线峰最大计数一半处的宽度，以keV 表示。
在实用中，谱仪的能量分辨率还用能量展宽的相对百分比表示。
例如本实验采用金硅面垒探测器，灵敏面积为502m m ，测得241Am 源的5.48MeV 的α粒子谱线宽度为17keV(0.3%)。
半导体探测器的突出优点是它的能量分辨率高，影响能量分辨率的主要因素有①产生电子空穴对数和能量损失的统计涨落)(n E ∆；②探测器噪声)(D E ∆；③电子学噪声，主要是前置放大器的噪声)(c E ∆；④探测器的窗厚和放射源的厚度引起能量不均匀性所造成的能量展宽)(s E ∆。
实验测出谱线的展宽E ∆是由以上因素所造成影响的总和，表示为()2/1222Se D n E E E E E ∆+∆+∆+∆=∆ （ 5 ）3. 用偏置放大器来扩宽能谱,测量241Am 的α衰变相对强度在实际应用中,常常需要降低系统的G 值。
由于半导体探测器的能量分辨率比较高，一般可达千分之几。
当多道分析器的道数不够时，道宽对α能谱测量的影响就很大。
例如，若实验使用的多道分析器为256道，对于6MeV 的峰位于满道址刻度情况下，得到最小G 值为25keV/每道。
如果我们要观察能量相差只有50keV 的两个α峰（例如241Am ），而这两个峰位的间隔只有2道，因而在谱形上不能将两个峰分开，这就需要降低系统的刻度常数G 值。
在图1的实验装置中增加一个偏置放大器，它的作用是将输入脉冲切割一定阈值后，将超过阈部分再放大，然后送入到低道数的多道分析器中去分析，使得我们感兴趣的那一部分能谱得到展宽，这样就把原来不能分开的几个谱峰分开了。
241Am 的衰变图如图6，其衰变时放出的α粒子有五种能量。
由实验测出241Am 的α谱如图7。
直接由多道脉冲分析器求出第i 个能量峰的总计数i S 。
由总的衰变率∑=iiSS γ，求出241Am 各个能量α粒子的相对强度α。
S5=iS1,/-=iγi装置简易α谱仪全套，FH1903，1台；精密脉冲放大器，FH1013，1个；1024道脉冲幅度分析器，FH451，1台；示波器、机械泵，各一台；金硅面垒探测器，GM-8-Ⅲ-A，1块；放射源：239Pu、241Am、244Cm混合刻度源，一个；210Po、239Pu、241Am电沉积α源各一各。
步骤1．连接仪器如图1，将α源（210Po）放入真空室、抽真空，调整谱仪工作参数，用示波器测量脉冲幅度随偏压变化的范围。
并测量抽真空与不抽真空条件下输出波形的变化。
2．选择多道分析器的参量，测量α谱，改变偏压为5、10、30、60、100、120伏分别测量不同偏压下的α谱线，确定最佳偏压值。
3．测量239Pu、241Am、244Cm混合α刻度源的能谱。
作出能量刻度曲线，用最小二乘法直线拟合，求出G和E o。
并利用241Am谱峰的半宽度，确定谱仪的能量分辨率（keV）。
在同样测量条件下测出未知α源的能谱。
4．用一个已知能量为5.48MeV的241Am α源和精密脉冲发生器来作谱仪能量刻度。
所有实验曲线半宽度以上各点的相对误差要求小于5%。
实验数据处理与分析1）对于241Am ，确定最佳偏压：由上表可以知道当施加偏压后峰位的峰位道址增加，当电压偏压加到60v 的时候计数率变化的不大，趋于饱和，分辨率也差不多不变。
从表中数据可看出金硅面垒型探测器的能量分辨率很高。
本次试验所选取的偏压为60v 。
2）对于241Am ，偏压为60v 时的测量：测量时间Δt=921s3）对239Pu 的能谱进行测量：测量时间Δt=925s观察可以发现239Pu 的二号峰的道址为2832与241Am 的一号峰（主峰）道址一样，但其计数与241Am 相比却很低（计数时间很接近），可以说明所谓的其二号峰是241Am 发射出的射线，并不是其发出的射线，这可能是由于239Pu 含有少量杂质的241Am 导致的，应当将其二号峰舍去。
4）能量刻度偏压/vΔt/s峰位计数峰位计数率峰位道址左半高宽道址 右半高宽道址FWHMη0 702.00 710.00 1.0114 2328.00 2303.80 2362.00 58.20 2.500% 6 358.00 1082.00 3.0223 2806.00 2797.75 2813.00 15.25 0.543% 12 310.00 1094.00 3.5290 2816.00 2809.50 2822.50 13.00 0.462% 30 340.00 1304.00 3.8353 2823.00 2818.00 2831.00 13.00 0.461% 60 291.00 1038.00 3.5670 2829.00 2820.50 2833.50 13.00 0.460% 90 239.00 904.00 3.7824 2832.00 2824.00 2836.50 12.50 0.441% 120 318.00 1237.00 3.8899 2832.00 2823.00 2836.50 13.50 0.477%峰位计数道址 峰的范围 能谱总面积 各峰的面积 各峰面积所占比例一号峰（主峰） 31742832 2845至2813 59431 43421 73.06%二号峰 407 2802 2813至2786 10286 17.31%三号峰 124 2778 2786至2744 3073 5.17%峰位计数道址 一号峰（主峰） 2392660 二号峰 462832道址 对应的能量/Mev241Am 一号峰 2832 5.486 239Pu 一号峰 2660 5.155对以上表格的数据进行线性拟合得到如下数据与图：Linear model Poly1: f(x) = p1*x + p2 Coefficients:p1 = 0.001924 p2 = 0.03605Goodness of fit: SSE: 3.944e-030 R-square: 1Adjusted R-square: NaN RMSE: NaN令道址为X ，能量为Y ，可得其关系式为：0.036050.00192X Y += 可到241Am 的子峰对应的能量为：道址 对应的能量/Mev 能量理论值/Mev相对误差二号峰 2802 5.41589 5.443 -0.498%三号峰 2778 5.369815）实验误差分析实验偏压必须足够大，使得a 射线能量沉积完全，同时使结电容的大小降低以提高信噪比，但与此同时使得探测器的漏电流的变大。