pn结正向压降温度特性研究.doc

实验结正向压降温度特性研究【实验目的】1、、在恒定正向电流下,测绘结正向压降随温度变化曲线,、学习用结测温的方法.【实验仪器】1、DH-PN-1型结正向压降温度特性实验仪【实验原理】1、结在一块完整的硅或锗上用不同的工艺掺入杂质,使得其一半成为P型半导体,而另一半成为N型半导体,那么,,由于P型半导体具有较高浓度的空穴,而N型半导体具有较高浓度的自由电子,,,使得在P、,由于P型半导体中空穴的流失,使得P型半导体中留下了一定量带负电的离子;而N型半导体中由于电子的流失,,,,而空间电场的增强却又抑制空穴与电子的扩散,从而,在一段时间之后,,而这个离子薄层在P、N半导体交界面附近所构成的过渡区(空间电荷区),、结的正向压降温度特性根据结理论,结的伏安特性可表达如下:(1-1)式中为通过结的正向电流,为其正向电压,为反向饱和电流;为电子的电荷量,为绝对温度是玻尔兹曼常量当正向电压时,,故上式可近似为(1-2)由式(1-2)得又(1-3)式(1-3)即为结两端正向电压与其温度、,为时材料的导带底与价带顶间的电势差,是与温度无关的实验常数,是与温度有关的函数项,,则(1-3),得(1-4)即代表了图线的斜率,由(1-4)可以看出,斜率为负,,得(1-5)其中,、,取,得,即,图线的斜率可近似认为一常数,(1-3)式(1-6)设,温度为时,电势差为又得(1-7)由上推导可知,应与呈线性关系,故设(1-8)令(1-9)设、,取可得,而相应的正向压降则改变了,差值约为417倍,相比之下,,.【实验步骤】1、打开结正向压降温度特性实验仪并调节加热电流值为零,、将“测量选择”开关调节到档,调节旋钮,、将“测量选择”开关调节到档,、将“测量选择”开关调节到,调节调零旋钮,、调节加热电流为,℃、画出图像,、、实验结束,、加热装置的温升不应超过120℃,长期的过热使用,将造成接线老化,、加热电流不应大于,若长期使加热电