度(℃)R(2)0101010 10101010101010101010101010101010101011201010101010101111113011111111111111111111401111111111111111111150111112 12121212121212601212121212121212 121270121212121212121213138013131313131313131313901313131313131313131310131314131314141414 14141411141414141414141414121414141414141414141314151515151515151515151514151515151515151515151515151515151516161616161616161616161616161716161616161616161618161616 1616171717171719171717171717171717172017171717171717171717三、实验内容1、在恒定温度条件下,测量正向电压随正向电流的变化关系,绘制伏安特性曲线。选取合适的温度值(例如30℃),待温度恒定后开始实验。调节电流旋钮使l逐渐增大,正向压降V将随之增大。要求V,在0.450V-0.540V范围内每变化0.005V记录对应的lr,绘制l-V曲线。2、在恒定电流l=50uA条件下,测绘PN结正向压降V随温度的变化曲线确定其灵敏度。要求在30℃~80℃左右温度范围(温度不宜太高)内每隔5℃测量一个点,记录对应的VF。升温过程和降温过程客测一遍(为什么?)。思考:正向电流I一般选小于100μA,不宜太大,为什么?
度(℃) R(Ω) 0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 30 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 40 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 50 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 60 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 70 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 80 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 90 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 10 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 11 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 12 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 13 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 17 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 18 16 16 16 16 16 17 17 17 17 17 19 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 20 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 三、 实验内容 1、在恒定温度条件下,测量正向电压随正向电流的变化关系,绘制伏安特 性曲线。 选取合适的温度值(例如 30℃),待温度恒定后开始实验。调节电流旋钮, 使 IF逐渐增大,正向压降 VF将随之增大。要求 VF在 0.450V-0.540V 范围内每变 化 0.005V 记录对应的 IF,绘制 IF-VF曲线。 2、在恒定电流 IF=50μA 条件下,测绘 PN 结正向压降 VF随温度的变化曲线, 确定其灵敏度。 要求在30℃~80℃左右温度范围(温度不宜太高)内每隔5℃测量一个点, 记录对应的 VF。升温过程和降温过程各测一遍(为什么?)。 思考:正向电流 IF一般选小于 100μA,不宜太大,为什么?
3、计算玻尔兹曼常数k,与公认值1.38×10-23j/K比较,计算误差。4、求被测PN结正向压降随温度变化的灵敏度S(mV/℃)。5、估算被测PN结材料的禁带宽度,与公认值Eg(o)=1.21eV比较,计算误差。四、实验仪器温度传感器温度特性测试与研究实验装置包括:PN结正向特性综合实验仪、温度传感实验装置、样品室、数字万用表(附带表笔)、双刀双掷开关、Pt100温度传感器、PN结集成温度传感器、AD590集成温度传感器。PN结正向特性综合实验仪:实际照片和程序中的显示:HzIEnaISAKSDMRAFAEEANEIEH4750480019388BECEH图5PN结正向特性综合实验仪实际仪器图6PN结正向特性综合实验仪仿真仪器用于测量PN结正向压降与温度的关系,输出电流值可调的正向电流,并且可以读取正向电压值。正向电流输出满足:输出电流值=档位值X微电流读数值
3、计算玻尔兹曼常数 k,与公认值 1.38×10-23J/K 比较,计算误差。 4、求被测 PN 结正向压降随温度变化的灵敏度 S(mV/℃)。 5、估算被测 PN 结材料的禁带宽度,与公认值 E g (0)=1.21eV 比较,计算误 差。 四、 实验仪器 温度传感器温度特性测试与研究实验装置包括:PN 结正向特性综合实验仪、温度传感 实验装置、样品室、数字万用表(附带表笔)、双刀双掷开关、Pt100 温度传感器、PN 结集 成温度传感器、AD590 集成温度传感器。 PN 结正向特性综合实验仪: 实际照片和程序中的显示: 图 5 PN 结正向特性综合实验仪实际仪器 图 6 PN 结正向特性综合实验仪仿真仪器 用于测量 PN 结正向压降与温度的关系,输出电流值可调的正向电流,并且可以读取 正向电压值。正向电流输出满足:输出电流值=档位值 X 微电流读数值
PN结正向温度特性综合实验仪仪器正面仪器背面HZDHPN结正向特性综合实验仪DH-PN-20190.480nAJ正询电流正向电压×10×102KT*1031+I-V+V-开路.正向电压编入电流量程正向电流销出电流调节图7PN结正向特性综合实验仪操作视图操作提示:实验中仪器可以进行连线操作,标有“1+”字的一端为正向电流输出正极,标有“1-”字的一端为正向电流输出负极,标有“V+”字的一端为正向电压输入正极,标有“V-”字的一端为正向电压输入负极。电源开关:在仪器背面视图中,点击电源开关,开关位置切换。当开关置于上方时,电源打开:当开关置于下方时,电源关闭。电流调节旋钮:鼠标左击电流调节旋钮,旋钮顺时针旋转,微电流显示值增大:鼠标右击电流调节旋钮,旋钮逆时针旋转,微电流显示值减小;电流量程档位旋钮:档位分别为X1、X10、X100、X1000。置于开路档位时,开路电压:约5V。鼠标左击档位旋钮,旋钮顺时针旋转切换档位;鼠标右击档位旋钮,旋钮逆时针旋转切换档位。温度传感实验装置:实际照片和程序中的显示:
图 7 PN 结正向特性综合实验仪操作视图 操作提示: 实验中仪器可以进行连线操作,标有“I+”字的一端为正向电流输出正极,标有“I-” 字的一端为正向电流输出负极,标有“V+”字的一端为正向电压输入正极,标有“V-”字的 一端为正向电压输入负极。 电源开关:在仪器背面视图中,点击电源开关,开关位置切换。当开关置于上方时, 电源打开;当开关置于下方时,电源关闭。 电流调节旋钮:鼠标左击电流调节旋钮,旋钮顺时针旋转,微电流显示值增大;鼠标 右击电流调节旋钮,旋钮逆时针旋转,微电流显示值减小; 电流量程档位旋钮:档位分别为 X1、X10、X100、X1000。置于开路档位时,开路电 压:约 5V。鼠标左击档位旋钮,旋钮顺时针旋转切换档位;鼠标右击档位旋钮,旋钮逆时 针旋转切换档位。 温度传感实验装置: 实际照片和程序中的显示: