PN结伏安特性实验报告模版
PN结温度特性与伏安特性的研究
实验报告
课程名称普通物理实验2 实验项目PN结温度特性与伏安特性的研究专业班级姓名学号
指导教师成绩日期2022年9月11日
图1 PN结温度传感器
实验报告内容：一实验目的二实验仪器（仪器名称、型号）三实验原理（包括文字叙述、公式和原理图）四.实验内容与步骤五、实验原始数据和数据处理六.实验结果七.分析讨论（主要分析实验的误差来源和减小误差的方法，对实验过程和实验结果的评价和对实验方法或实验装置的建议等）八.思考题
也是常数；
,
温度时的
即为灵敏度
这是非线性项可知，
的普遍规律。
此外，由公式可知，减小
就可
图2 二线制电路图
图3 三线制电路图
图5 I F−V F曲线）求玻尔兹曼常数K并计算误差
K=q
T
ln
I F
2
I F
1
(V F
1
−V F
2
)=1.393(10−23J/K)
E=Δ
X ×100%=1.393−1.38
1.38
×100%=0.93%
图6 V F −T 曲线
）计算灵敏度S 和禁带宽度E g (0) 曲线得：
=∆V F ∆T ⁄=−0.0023(V ℃⁄)=−2.3(mV ℃⁄) E g (0)=qV g (0)=1.2026eV
六、实验结果。
PN结伏安特性
深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 大学物理实验（三）实验名称： PN 结伏安特性曲线的测量学院： 物理科学与技术学院组号： 18 指导教师：报告人： 学号：实验地点 科技楼B108 实验时间： 2015.3.24实验报告提交时间： 2015.3.31一、实验设计方案1.1、实验目的熟悉DataStudio 软件、750数据接口的使用。
测绘PN 结正向伏安特性曲线，并用DataStudio 软件拟合曲线。
1.2、实验原理PN 结的导电特性加在PN 结两端的电压和流过二极管的电流之间的关系曲线称为伏安特性曲线。
正向特性：u>0的部分称为正向特性。
反向特性：u<0的部分称为反向特性。
PN 结的伏安特性（外特性）如图1所示，它直观形象地表示了PN 结的单向导电性。
PN 结的伏安特性曲线 伏安特性的表达式式中i D ——通过PN 结的电流 v D ——PN 结两端的外加电压V T ——温度的电压当量，V T = kT/q = T/11600 = 0.026V ，其中k 为波耳兹曼常数（1.38×10–23J/K ），T 为热力学温度，即绝对温度（300K ），q 为电子电荷（1.6×10–19C ）。
在常温下，V T ≈26mV 。
e ——自然对数的底I s ——反向饱和电流，对于分立器件，其典型值为10-8~10-14A 的范围内。
集成电路中二极管PN 结，其I s 值则更小。
当v D >>0，且v D ＞VT 时， ；当v D ＜0，且时，i D ≈–I S ≈0 。
由此可看出PN 结的单向导电性。
图1 PN 结的伏安特性曲线电流（A）。
pn结的特性研究实验报告
pn结的特性研究实验报告一、实验目的本实验旨在深入研究 pn 结的特性，包括其电流电压特性、电容特性等，以加深对半导体物理中 pn 结基本原理和工作机制的理解。
二、实验原理1、 pn 结的形成当 p 型半导体和 n 型半导体紧密接触时，由于两边载流子浓度的差异，会发生扩散运动。
p 区的空穴向 n 区扩散，n 区的电子向 p 区扩散，在接触面附近形成空间电荷区，也就是 pn 结。
空间电荷区产生内建电场，阻止扩散运动的进一步进行，当扩散运动和漂移运动达到动态平衡时，pn 结形成。
2、 pn 结的电流电压特性根据半导体物理理论，pn 结的电流电压关系可以用肖克利方程来描述：＼ I ＝ I_0 （e^｛＼frac{qV}｛kT}｝ 1) ＼其中，＼（I\）是通过 pn 结的电流，＼（I_0\）是反向饱和电流，＼（q\）是电子电荷量，＼（V\）是施加在 pn 结上的电压，＼（k\）是玻尔兹曼常数，＼（T\）是绝对温度。
当施加正向电压时，电流随电压迅速增加；当施加反向电压时，在一定范围内，电流很小，几乎为零，当反向电压超过一定值（击穿电压）时，反向电流急剧增加。
3、 pn 结的电容特性pn 结的电容包括势垒电容和扩散电容。
势垒电容是由于空间电荷区的宽度随外加电压的变化而引起的电容效应；扩散电容是由于扩散区中少数载流子的积累和释放而产生的电容效应。
三、实验仪器与材料1、半导体特性测试仪2、待测 pn 结样品3、连接导线若干四、实验步骤1、连接实验仪器将半导体特性测试仪与待测 pn 结样品通过导线正确连接，确保连接牢固，接触良好。
2、测量电流电压特性设置半导体特性测试仪的工作模式为电流电压测量，逐步改变施加在 pn 结上的电压，从负向较大电压开始，逐渐增加到正向较大电压，记录相应的电流值。
3、测量电容电压特性将测试仪切换到电容电压测量模式，同样改变施加的电压，记录不同电压下的电容值。
4、重复测量为了提高测量的准确性，对上述测量过程进行多次重复，取平均值作为最终结果。
伏安特性实验报告结论(3篇)
第1篇一、实验概述伏安特性实验是电学基础实验之一，旨在通过测量电学元件在电压与电流作用下的关系，绘制出伏安特性曲线，从而分析元件的电阻特性。
本实验采用逐点测试法，对线性电阻、非线性电阻元件的伏安特性进行了测量和绘制。
二、实验目的1. 理解伏安特性曲线的概念，掌握伏安特性曲线的绘制方法。
2. 通过实验验证欧姆定律，了解电阻元件的伏安特性。
3. 分析非线性电阻元件的特性，掌握其应用领域。
三、实验原理1. 伏安特性曲线：在电阻元件两端施加电压，通过电阻元件的电流与电压之间的关系称为伏安特性曲线。
根据伏安特性的不同，电阻元件分为线性电阻和非线性电阻。
2. 线性电阻：线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，斜率代表电阻值。
其阻值R为常数，与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关。
3. 非线性电阻：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线，其阻值R不是常数，即在不同的电压作用下，电阻值是不同的。
四、实验步骤1. 准备实验仪器：直流稳压电源、直流电压表、直流电流表、电阻元件、导线等。
2. 连接实验电路：将电阻元件与直流稳压电源、直流电压表、直流电流表连接成闭合回路。
3. 测量电压与电流：逐步调节直流稳压电源的输出电压，记录对应的电流值。
4. 绘制伏安特性曲线：以电压为横坐标，电流为纵坐标，将实验数据绘制成曲线。
五、实验结果与分析1. 线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线。
斜率代表电阻值，与实验理论相符。
2. 非线性电阻伏安特性曲线：实验结果表明，非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线。
在低电压下，电阻值较小，随着电压的增大，电阻值逐渐增大，直至趋于饱和。
这与实验理论相符。
3. 伏安特性曲线的应用：通过伏安特性曲线，可以分析电阻元件在不同电压下的电阻值，从而了解电阻元件的电阻特性。
在工程实践中，伏安特性曲线对于设计电路、选择电阻元件具有重要意义。
PN结伏安特性实验报告模版
二、实验原理：
三、实验仪器：
1，直流稳压电源的技术指标
2，可变电阻箱的结构和技术指标
3，电压表
4，电流表pn结伏安特性实验报告模版pn结伏安特性实验报告pn结伏安特性的测量pn结伏安特性曲线pn结伏安特性pn结的伏安特性伏安特性曲线实验报告伏安特性实验报告伏安特性曲线实验伏安特性测量实验报告
教师签名
批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称：大学物理实验（1）
实验名称：PN结的伏安特性测量
学院：材料学院
（1）测定及绘制出PN结的正向，反向伏安特性曲线（分别用电流表外接和内接）。
（2）测定及绘制出稳压二极管的反向伏安特性曲线。
（3）线性电阻器伏安特性测试。、
（4）钨丝灯泡的伏安特性测试。
五、数据记录与处理：
（一）数据记录
1、二极管的正向特性
U（V）
I（mA）
1.9999
U（V）
I（mA）
2、二极管的反向特性
专业：班级：
组号：指导教师：
报告人：学号：
实验地点：科技楼实验时间：
实验报告提交时间：
教务处制
一、实验目的：
实验要求作出PN结正，反向伏安特性曲线，以直观理解PN结正向导通，反向截止的点特新，为理解半导体内部带电粒子飘移，扩散等运动提供强有力的事实依据。为得出准确合理的曲线，需正确地连接实验线路，弄清伏安法内接和外接的区别以及待测阻值大小与之相应的接法；需采集微小变化量，非线性点的原始数据。在采集正反向曲线（U,I）点时应区别对待。
pn结的伏安特性与温度特性测量(精)
PN结的伏安特性与温度特性测量半导体PN结的物理特性是物理学和电子学的重要基础内容之一。
使用本实验的仪器用物理实验方法，测量PN结扩散电流与电压关系，证明此关系遵循指数分布规律，并较精确地测出玻尔兹曼常数(物理学重要常数之一),使学生学会测量弱电流的一种新方法。
本实验的仪器同时提供干井变温恒温器和铂金电阻测温U与热力学温度T关系，求得该传感器的灵敏度，并电桥，测量PN结结电压be近似求得0K时硅材料的禁带宽度。
【实验目的】1、在室温时，测量PN结扩散电流与结电压关系，通过数据处理证明此关系遵循指数分布规律。
2、在不同温度条件下，测量玻尔兹曼常数。
3、学习用运算放大器组成I-V变换器测量10-6A至10-8A的弱电流。
U与温度关系，求出结电压随温度变化的灵敏度。
4、测量PN结结电压be5、计算在0K时半导体（硅）材料的禁带宽度。
6、学会用铂电阻测量温度的实验方法和直流电桥测电阻的方法。
【实验仪器】FD-PN-4型PN结物理特性综合实验仪（如下图）,TIP31c型三极管（带三根引线）一只，长连接导线11根（6黑5红），手枪式连接导线10根，3DG6（基极与集电极已短接，有二根引线）一只，铂电阻一只。
【实验原理】1、PN 结伏安特性及玻尔兹曼常数测量由半导体物理学可知，PN 结的正向电流-电压关系满足：[]1/0-=KT eU e I I (1)式(1)中I 是通过PN 结的正向电流，I 0是反向饱和电流，在温度恒定是为常数，T 是热力学温度，e 是电子的电荷量，U 为PN 结正向压降。
由于在常温(300K)时，kT /e ≈0.026v ，而PN 结正向压降约为十分之几伏，则KT eU e />>1,(1)式括号内-1项完全可以忽略，于是有：KT eU e I I /0= (2)也即PN 结正向电流随正向电压按指数规律变化。
若测得PN 结I-U 关系值，则利用(1)式可以求出e /kT 。
pn结的伏安特性实验报告
pn结的伏安特性实验报告pn结的伏安特性实验报告引言：伏安特性是电子学中非常重要的一个概念，它描述了电流和电压之间的关系。
本实验旨在通过测量pn结的伏安特性曲线，探究pn结的导电特性以及其在电子器件中的应用。
实验目的：1.了解pn结的基本结构和原理；2.测量和分析pn结的伏安特性曲线；3.探究pn结在电子器件中的应用。
实验仪器和材料：1.直流电源；2.数字电压表；3.电流表；4.二极管（pn结）；5.电阻；6.导线。
实验步骤：1.搭建实验电路：将二极管连接到直流电源的正负极，同时将电流表和电压表接入电路中；2.调节直流电源的电压，从0V开始逐渐增加，同时记录电流表和电压表的读数；3.重复步骤2，直到电压达到一定范围。
实验数据记录与分析：在实验过程中，我们记录了不同电压下的电流值，并绘制了伏安特性曲线图。
根据实验数据，我们可以观察到以下现象和规律：1.在正向偏置下，当电压逐渐增加时，电流呈指数增长的趋势；2.在反向偏置下，当电压逐渐增加时，电流基本保持在一个很小的范围内；3.在正向偏置下，当电压达到一定值后，电流开始急剧增加，此时二极管进入正向击穿状态。
根据以上观察结果，我们可以得出以下结论：1.在正向偏置下，二极管具有正向导电性，电流与电压呈指数关系；2.在反向偏置下，二极管具有很高的阻抗，电流几乎不流过；3.正向击穿是pn结的一种特性，当电压达到一定值时，会出现电流突增的现象。
实验结果的分析与讨论：根据实验结果，我们可以进一步分析和讨论pn结的导电特性以及其在电子器件中的应用。
首先，由于pn结具有正向导电性，可以将其应用在整流电路中。
通过合理选择二极管的材料和参数，可以实现将交流电转化为直流电的功能。
其次，pn结在电子器件中还可以用作光电二极管。
当光照射到pn结上时，会产生光电效应，使得pn结的导电特性发生变化。
这种特性可以应用在光电传感器、光电开关等领域。
此外，pn结还可以用于温度传感器。
由于温度的变化会影响pn结的导电特性，通过测量pn结的伏安特性曲线，可以实现温度的测量和控制。
太阳能电池伏安特性研究物理实验报告
请认真填写实验原理（注意：原理图、测试公式）1．PN结的形成及单向导电性1．ＰＮ结的形成（1）当Ｐ型半导体和Ｎ型半导体结合在一起时，由于交界面处存在载流子浓度的差异，这样电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
但是，电子和空穴都是带电的，它们扩散的结果就使Ｐ区和Ｎ区中原来的电中性条件破坏了。
Ｐ区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，Ｎ区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子。
这些不能移动的带电粒子通常称为空间电荷，它们集中在Ｐ区和Ｎ区交界面附近，形成了一个很薄的空间电荷区，这就是我们所说的ＰＮ结。
（2）在这个区域内，多数载流子已扩散到对方并复合掉了，或者说消耗殆尽了，因此，空间电荷区又称为耗尽层。
（3）Ｐ区一侧呈现负电荷，Ｎ区一侧呈现正电荷，因此空间电荷区出现了方向由Ｎ区指向Ｐ区的电场，由于这个电场是载流子扩散运动形成的，而不是外加电压形成的，故称为内电场。
（4）内电场是由多子的扩散运动引起的，伴随着它的建立将带来两种影响：一是内电场将阻碍多子的扩散，二是P区和N区的少子一旦靠近PN结，便在内电场的作用下漂移到对方，使空间电荷区变窄。
2．ＰＮ结的单向导电性（1）外加正向电压（正偏）在外电场作用下，多子将向ＰＮ结移动，结果使空间电荷区变窄，内电场被削弱，有利于多子的扩散而不利于少子的漂移，扩散运动起主要作用。
结果，Ｐ区的多子空穴将源源不断的流向Ｎ区，而Ｎ区的多子自由电子亦不断流向Ｐ区，这两股载流子的流动就形成了ＰＮ结的正向电流。
（2）外加反向电压（反偏）在外电场作用下，多子将背离ＰＮ结移动，结果使空间电荷区变宽，内电场被增强，有利于少子的漂移而不利于多子的扩散，漂移运动起主要作用。
漂移运动产生的漂移电流的方向与正向电流相反，称为反向电流。
因少子浓度很低，反向电流远小于正向电流。
当温度一定时，少子浓度一定，反向电流几乎不随外加电压而变化，故称为反向饱和电流。
2．光伏效应指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象。
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PN结伏安特性实验报告模版
深 圳 大 学 实
验 报 告
课程名称： 大学物理实验（1）
实验名称： PN 结的伏安特性测量
学院： 软件学院
专业： 软件工程 班级： 软件（2）班
组号： 3 指导教师： 陈升
报告人： 戴开平 学号： 2006151079
实验地点： 科技楼903 实验时间： 2008-4-24
实验报告提交时间： 2008-5-1
得分 教师签名 批改
日期
教务处制一、实验目的：
二、实验原理：
三、实验仪器：
四、实验内容和步骤：.
五、数据记录与处理：
（一）数据记录
1、二极管的正向特性
U
（
V）
I
（mA ）1.9 999
U
（
V）
I
（
mA
）
2、二极管的反向特性
3、Pn 结正向压降随温度的变化
实验室起始温度：T S = ℃ 工作电流：I F = μA
起始温度时的正向压降U F = mv
△V /mv T/
U （V ）
I
（m A ） 1.9999 1.8006 1.6006 1.4006 1.2006 1.0006 0.8006 0.6006 0.4006 0.2006 0.1
006 U （V ）
I
（m A ） 0.0506 0.0206
0.0
106
℃
△V
/mv
T/
℃(二)数据处理
六、实验结论与讨论：
七、思考题：
指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习（20分）操作及记录
（40分）
数据处理及思考题
（40分）
报告整体
印象
总分数据处理
20分
结果与讨论
10分
思考题
10分
指导教师签字：
年月日
注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际
情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提
交实验报告时间后10日内。