PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)[1]課件

1、PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)正向電壓溫度特性研究,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,目錄,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,溫度傳感器,常用的溫度傳感器有熱電偶、熱敏電阻及PN節(jié)溫度傳感器等,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系式； 2、在恒流供電條件下，測繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的曲線，并由此確定其靈敏度和被測PN結(jié)材料的禁帶寬度； 3、學(xué)習(xí)PN結(jié)測溫的方法。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,實(shí)驗(yàn)原理:,PN結(jié)是半導(dǎo)體器件的核心。,P型半導(dǎo)體-以空穴為主要的載流子。,N型半導(dǎo)體以電子為主要的載流子。,PN結(jié)-P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體相接觸 時(shí)，在接觸處形成的特殊電場區(qū)域。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1

2、,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,理想的PN結(jié)的正向電流和正向壓降存在如下近關(guān) 系式： (1),其中q為電子電荷；k為玻爾茲曼常數(shù)；T為絕對溫度；Is為反向飽和電流，它是一個(gè)和PN結(jié)材料的禁帶寬度以及溫度有關(guān)的系數(shù)，可以證明: (2),PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,將（2）式代入（1）式，兩邊取對數(shù)可得： (3),忽略非線性因素影響，則在恒流供電條件下，PN結(jié)的VF對T的關(guān)系為線性關(guān)系，即正向壓降隨溫度升高而線性減小，這就是PN結(jié)測溫的理論依據(jù)。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接線,將加熱電流置于0檔。 2、打開儀器開關(guān)，此時(shí)測試儀上將顯示出室溫 。與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)上的

3、指示值相比較，若不準(zhǔn)確調(diào)節(jié)溫度校準(zhǔn)旋鈕，使測試儀上顯示的溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)相同。記錄下起始溫度 。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,請嚴(yán)格按照步驟順序進(jìn)行操作！,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,4測定V-T 曲線 ： 開啟加熱電流（指示燈亮），調(diào)節(jié)加熱電流（置于4-7檔）進(jìn)行變溫實(shí)驗(yàn)，并記錄對應(yīng)的V 和T 。采用V每改變-10mv 立即讀取一組V 、T 值。 應(yīng)該注意：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中要注意升溫速率要慢，且溫度不宜過高，最好控制在120 以內(nèi)。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,4測定V-T 曲線 ： 開啟加熱電流（指示燈亮），調(diào)節(jié)加熱電流（置于4-7檔）進(jìn)行變溫實(shí)驗(yàn)，并記錄對應(yīng)的V 和T 。采用V每改變-10mv 立即讀取一組V 、T 值。 應(yīng)該注意：在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中要注意升溫速率要慢，且溫度不宜過高，最好控制在120 以內(nèi)。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,1、求被測 結(jié)正向壓降隨溫度變化的 靈敏度 S(mV/) 。 以 T為橫坐標(biāo)， V 為縱坐標(biāo)， 作 V-T曲線，其斜率就是靈敏度S 。,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,注意：計(jì)算時(shí)溫度為開爾文溫度！,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,3.思考題,PN結(jié)特性實(shí)驗(yàn)1,注意事項(xiàng)：,1、電源