半导体PN结的物理特性及弱电流测量.doc

成都信息工程学院物理实验报告姓名:石朝阳专业:班级:学号:6KdMcTLJ9gb5E2RGbCAP实验日期:2009-9-15下午实验教室:5102-1指导教师:6KdMcTLJ9gp1EanqFDPw【实验名称】PN结物理特性综合实验【实验目的】,测量PN结电流与电压关系,,-,,半导体硅材料的近似禁带宽度【实验仪器】半导体PN结的物理特性实验仪资产编号:××××,型号:×××<必须填写)【实验原理】-电压关系满足:(1>当时,(1>式括号内-1项完全可以忽略,于是有:(2>,则利用(1>,就可以得到,把电子电量作为已知值代入, PN结扩散电源与结电压关系测量线路图2、弱电流测量图2 电流-电压变换器LF356是一个高输入阻抗集成运算放大器,用它组成电流-电压变换器(弱电流放大器>,-:(3>式(3>中为输入电压,为运算放大器的开环电压增益,即图2中电阻时的电压增益<称反馈电阻).因而有:(4>由<4)式可得电流-电压变换器等效输入阻抗为(5>由(3>式和(4>式可得电流-电压变换器输入电流与输出电压之间的关系式,即:(6>只要测得输出电压和已知值,、<通常),由半导体理论可得与的近似关系:(7>.【实验内容】<一)关系测定,并进行曲线拟合计算玻尔兹曼常数<)1、在室温情况下,,每隔测一相应电压的数据,至达到饱和(变化较小或基本不变>.在记录数据开始和结束时都要记录下变压器油的温度,、改变干井恒温器温度,待PN结与油温一致时,重复测量和的关系数据,、曲线拟合求经验公式:、,把电子电量作为已知值代入,求出并与玻尔兹曼常数公认值<)<二)关系测定,、通过调节图3电路中电源电压,使上电阻两端电压保持不变,,℃-10℃测一组值,、曲线拟合求经验公式:运用最小二乘法,将实验数据分别代入线性回归、指数回归、乘幂回归这三种常用的基本函数(它们是物理学中最常用的基本函数>,,以为自变量,作因