实验43-应用计算机测定PN结正向电压温度特性

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1、PN结正向电压温度特性的测定实验目的:1.了解PN结正向电压随温度变化的基本规律。2.掌握用计算机测绘恒流条件下PN结正向电压随温度变化的关系曲线。3.确定PN结的测温灵敏度。1实验原理:PN结是半导体器件的核心。P型半导体--以空穴为主要的载流子。N型半导体—以电子为主要的载流子。PN结--P型半导体和N型半导体相接触时，在接触处形成的特殊电场区域。2电子空穴nP--p偶电层n动平衡时p型与n型接触区域的电势变化X0U3动平衡时p型与n型接触区域的电势变化Pnpnpnpn结的伏安特性曲线Is4温度传感器接口计算机恒流源电

2、压放大器PN结电加热器电压传感器输出图43—1PN结正向压降温度特性测定线路图5实验方法:本实验通过电加热的方法提供给PN结一个温度可以变化的热源，利用精确的温度传感器测量温度。把待测的PN结放置热源中，并利用恒流源给定待测PN结一个恒定电流，PN结两端则接入一高稳定放大器进行电压放大后，连接到自定义电压传感器来测量电压。温度传感器和电压传感器测量到的信号分别输入到500型科学工作室接口上，通过串行口与计算机连接，对电压随温度变化的数值进行实时采集。6温度测量方法:温度测量采用美国PASCO公司提供的温度传感器，其温度输入

3、与电压输出的关系式为根据上式，利用科学工作室的“实验计算机”功能及“自订传感器”，可以对温度进行实时测量。具体测量方法可参考实验28。7电压测量方法:电压的测量采用PASCO公司提供的“电压传感器”，由于采集的电压是经过放大的，因此其实际的电压输出为　　　　（　　为经放大后的电压，A为放大器的放大倍数）。根据该式，应用科学工作室的电压传感器的功能进行电压的测量。8实验中容易出现的问题:1）实验计算机中的公式输入。2）传感器的各项设置。3）各接触点不够紧密，正负极容易接错。4）恒流源的恒定电流=1mA(锗管)或=2mA(硅管

4、)，不宜太大太小，恒流源不能空载，在更换二极管时，一定要关闭电源开关。加热过程中要保证传感器探头、PN结与加热器接触良好，且应保证PN结接线柱不与铜块接触。9