PN结正向压降温度特性
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及正向伏安特性的研究讲义
PN 结正向压降温度特性及正向伏安特性的研究一、实验目的1．了解PN 结正向压降随温度变化的基本关系式，了解用PN 结测温的方法。
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．了解二极管的正向伏安特性，测量波尔兹曼常数。
二、实验原理（一）PN 结正向压降与温度的关系理想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[]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，V F 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。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】PN结正向电压温度特性研究实验报告
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。
PN结正向压降温度特性及正向伏安特性的研究
PN结正向压降温度特性及正向伏安特性的研究PN结正向压降温度特性及正向伏安特性的研究随着半导体元件的不断发展，越来越多的应用场景需要对PN结的正向压降温度特性和正向伏安特性有更深入的了解。
本文将通过理论分析和实验验证的方式，对这两个特性进行详细研究。
首先，我们来看PN结正向压降温度特性。
PN结的正向压降是指在正向偏置的情况下，PN结两端的电压降。
正向压降与PN结内的载流子浓度有关，载流子浓度越高，正向压降越小。
同时，温度的变化也会对正向压降产生影响。
一般来说，正向压降随着温度的升高而减小。
这是因为在高温下，载流子浓度会增加，使得PN结内电场的分布变得更加均匀，从而减小了正向压降。
但是，在非常高的温度下，由于载流子的热激发效应，反向偏置电压也会增加，进而导致正向压降的增加。
因此，在设计半导体元件时需要考虑温度对正向压降的影响。
其次，我们来看PN结的正向伏安特性。
正向伏安特性描述了PN结在正向偏置下的电流与电压之间的关系。
根据欧姆定律，正向电流与正向电压成正比，即I = Is * (exp(qV / (nkT)) - 1)，其中I为正向电流，V 为正向电压，Is为逆饱和电流，q为电子电荷量，k为玻尔兹曼常数，T 为绝对温度，n为器件的非理想因子。
从这个公式可以看出，正向电流与温度成正比，也就是说，随着温度的升高，正向电流也会增加。
这是因为在高温下，载流子的热激发效应增强，使得正向电流增大。
但是，需要注意的是，当温度达到一定值时，PN结可能会因为过热而损坏。
为了验证以上理论分析，我们进行了实验研究。
首先，我们搭建了一个实验平台，用来测试PN结的正向压降温度特性和正向伏安特性。
实验中，我们分别采用了不同的温度和正向偏置电压，测量了PN结两端的电压和电流。
实验结果与理论分析基本吻合，验证了我们的理论模型的准确性。
综上所述，PN结的正向压降温度特性和正向伏安特性对于半导体元件的设计和使用非常重要。
了解这两个特性的变化规律可以帮助我们选择合适的工作温度和正向偏置电压，以确保半导体元件的正常工作。
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。
14、PN结正向压降与温度关系的研究和应用
实验十四PN结正向压降与温度关系的研究和应用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，热电偶适用温度范围宽，但灵敏度低、且需要参考温度；热敏电阻的灵敏度高、热响应快、体积小，缺点是非线性，且一致性较差，这对于仪表的校准和调节很不方便；测温电阻如铂电阻有精度高、线性好的优点，但是灵敏度低，且价格较贵；而PN结温度传感器具有灵敏度高、线性好、热响应快、体积小、轻便和集成化等特点，所以其应用势必日趋广泛，但是这类温度传感器的工作温度一般为-55℃～150℃，与其它温度传感器相比，测温范围的局限性较大，有待于进一步的改进和开发。
【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。
【实验仪器】1.PN结正向压降温度特性实验仪由两部分组成：加热测试装置和测试仪，其实物照片如图1所示。
测试仪加热测试装置图1 PN结正向压降温度特性实验仪2. 仪器结构及说明2.1 加热测试装置图2 加热测试装置A →隔离圆筒B →测试圆筒块C →测温元件D →被测PN 结E →加热器F →隔离圆柱G →加热电源插座H →信号输出插座I →信号线筒J →隔离圆筒上盖K →固定横杆L →固定竖杆M →固定底板N →装置底脚如图2所示，，被测PN 结和温度传感器均置于测试圆筒块上；加热器装于铜块中心柱体内，通过热隔离后与外壳固定；引线通过高温导线连至顶部插座，再由顶部插座用专用导线连至测试仪；加热器电源插座，接至测试仪的“10”、“11”端。
2.2 测试仪部分图3 PN 结正向压降温度特性实验仪测试仪部分（1）加热器电流I H 指示 （2）微电流I F 指示 （3）V F 、△V 电压指示（4）温度指示 （5）加热器电流I H 调节 （6）微电流I F 调节 （7）△V 调零 （8）V F 测量选择 （9）△V 测量选择（10）加热电流输出“+” （11）加热电流输出“-” （12）微电流I F 输出“+”（13）微电流I F 输出“-” （14）V F 输入“+” （15） V F 输入“-” （16）温度传感器输入“+” （17）温度传感器输入“-”测试仪由恒流源、基准电压和显示等部分组成，原理框图见图4：图4 测试仪原理框图在图4中,D 为被测PN 结,R F 为I F 的取样电阻,开关K 用于选择测量对象和极性变换的作用,其中P 1、P 2测量I F ，P 1、P 3测量V F ，P 1、P 4测量△V 电压。
实验4.1 PN结正向压降温度特性研究(luo)
定义 则
k C S = ln 为PN结温度传感器灵敏度 q IF
VF = Vg (0) − ST
设任一温度T 时的VF值与参考温度TR 时的值 VF (TR ) 之 差为ΔV，即 VF = VF (T ) + ΔV
R
代入上式有 VF (TR ) + ΔV = Vg (0) − ST
VF (TR ) = Vg (0) − STR
图1
10
步骤二： 如图2所示：将“测量选择”键转到“IF”项；调节“IF调 节”旋钮，使IF 值为50μA.
图2
11
步骤三： 如图3所示：将“测量选择”键转到“ΔV”项；调节“ΔV 调零”旋钮，使 ΔV 值为0.
图3
12
步骤四： 旋转“控温电流”钮，开启加热电流（加热指示灯亮）。 （注意：刻度一般不要超过0.5，以防升温过快）。
7
数据处理要求
1. 按教材要求处理数据。 2. 用标准的坐标纸作图。 3. 数据处理应该有过程，单位，不能只写出结果. 4. 进行结果讨论。
8
实验操作指导
9
步骤一：（在背面电源已打开预热10分的基础上） 关闭“控温电流”开关；将“测量选择”键转到“VF”项； 记录显示屏上的温度值 tr 和对应VF （即 VF ( t r ) ）值.
第一组同学做升温实验（从室温开始）。
先将ΔV 值调为0，升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
...... ≈100℃
t
tr
tr ≈ 室温
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。
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使用说明QS-J 型PN 结正向压降温度特性实验组合仪是了解集成电路温度传感器工作原理的关键物理实验，也是集电学和热学为一体的一个综合实验仪器，适用与大专院校普通物理实验和有关专业的基础实验。
仪器设计合理、性能优异、读数直观、安全可靠，全套设备由测试仪和样品室两个部分组成。
一．主要技术指标1．样管工作电流：0-1000µA，连续可调，分辨率为1µA，负载稳定度优于310 。
2．温度传感器的测量误差不大于0.5℃。
3．电流、电压和温度的测量分别采用两组31/2为LED 显示，精度不低于0.5%。
4．加热电流：0.1-1A ，分十档，逐档递增或减0.1A ，最大输出负载电压15V 。
二．使用说明1．按实物照片组装样品架。
2．将两端带插头的四芯屏蔽电缆一端插入测试仪的“信号输入”插座，另一端插入样品室顶部插座。
连接时，应先将插头的凹凸定位部位对准，再按插头的紧线夹部位，边可插入；在拆除时，只要拉插头的可动外套部位即可，切勿扭转或硬拉，以免断线。
打开电源开关（在机箱背后），两组显示器即有指示，如发现数字乱跳或溢出（即首位显示“1”，后三位不显示），应查信号耦合电缆插头是否插好或电缆芯线有否拆断或脱焊和查待测PN 结和测温元件管脚是否与容器短路或引线脱落。
3．将“测量选择”开关（以下简称K ）拨到I F 转动“I F 调节”旋扭，I F 值可变，将K 拨到V F ，调I F ，V F 亦变，再将K 拨到△V ，转动“△V 调零”旋扭，可使△V =0，说明仪器以上功能正常。
4．将两端带“手枪式”插头导线分别插入测试仪的加热电源输出孔和样品室的对应输入孔，开启控温电流开关（置0.2A 档）加热指示灯即亮，1-2分钟后，即可显示出温度上升。
至此，仪器运行正常。
5．仪器的温标设定，在出长厂之前已在0℃（冰、水混合）条件进行严格校准，如有偏差可根据室温（分辨率为0.1℃温标）实现复校。
实验指导：PN 结正向压降与温度关系的研究和应用早在六十年代初，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于各个应用领域了。
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特点，但也有它的不足之处，如热电偶适用温度范围宽，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、热响应快和体小轻巧等特点，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，乃是其它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/℃，分辨率不低于0.1℃的硅集成电路温度传感器也已经问世。
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一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。
一．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。
二．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 I I FS F = （1） 其中q 为电子电荷；k 为玻尔兹曼常数；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有关的系数，可以证明())0exp(KTqV CT I g r S -= （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 结材料的导将（2）式代入（1），两边取对数可得1)()0(n I r F g F V V InT q kTT I c In q k V V +=--= （3）其中T I cIn qk V V Fg I )()0(-= )(1r n InT qkTV -= 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 I 外还包含非线性项V 1n 。
下面来分析以一下V 1n 所引起的线性误差。
设温度由T 1变为T 时，正向电压由V 1F 变为V F ，由（3）式可得[]r F g g F T TIn q kT T T V V V V )()0()0(111---= （4）按理想的线性温度响应，VF 应取如下形式V 理想=V 1F +TVF ∂∂1（T- T 1） （5）TV F ∂∂1等于T 1温度时的T VF ∂∂值。
由（3）式可得TV F ∂∂1=()11T V O V F g --r q K （6）所以V 理想= V 1F +()111T T r qK T V V F g -⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=()()[]()r T T q KT T V O V O V F g g 111---- （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 T T In q KT T T r q K V V F ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=-=∆11理想 （8） 设T 1=3000k ，T=3100k ，取r=3.4*，由（8）式可得△=0.048mV ，而相应的V F 的改变量约为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，1n 起的，由V 1n 对T 的二阶导数TdT V d n 1212可知dT dV n 1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.利用对管的两个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I1F ，I 2F 下工作，由此获得两者电压之差（V 1F - V 2F ）与温度长线性函数关系，即V 1F - V 2F =21F F I IIn q kT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或V F （T R ），可通过设置在面板上“△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/0k 正比于绝对温度，它的工作温度范围为218.2—423.20k （即-55—150℃），相输出电压为218.2—423.2mV 。
要求配置41/2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，输给显示单放在铜座的左、右两侧园孔内，其管脚不与容器接触，装上筒套。
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。
两者连接线均为直插式，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。
2. VF （0）或VF（TR）的测量和调零将样品埋入盛有冰水（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IF ，由“IF调节”使IF =50µA，待温度冷却至0℃时，将K拨到VF，记下VF（0）的值，再将K置于△V，由“△V调零”使△V=0。
本实验的起始温度Ts亦可直接从室温TR 开始，按上述所列步骤，测量VF（TR）并使△V=0。
3.测定△V-T曲线和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S （mv/℃）。
作△V-T 曲线，其斜率就是S 。
5.估算被测PN 结材料硅的禁带宽度()()00g g qV E =电子伏。
根据（6）式，略去非线性，可得()()()()T S V T T V V V F F g F ∆+=∆+=*2.273000△T=-273.20k ，即摄氏温标与凯尔文温标之差。
将实验所得的E g （0）与公认值E g （0）=1.21电子伏比较，求其误差。
6.数据记录实验起始温度Ts= ℃ 工作电流 I F = µA五．预习思考题1.测V F （0）或V F （T R ）的目的何在？为什么实验要求测△V-T 曲线，而不是V F —T 曲线。
2.测△V-T 曲线为何按△V 的变化读取T ，而不是按自变量T 取△V 。