PN結(jié)特性研究與玻爾茲曼常數(shù)測(cè)定儀

時(shí)間：2013/7/3閱讀：962

PN結(jié)特性研究與玻爾茲曼常數(shù)測(cè)定儀/正向壓降溫度特性試驗(yàn)儀型號(hào):HPN-2

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，而現(xiàn)有的物理實(shí)驗(yàn)中涉及半導(dǎo)體物理的比較少。我們從物理實(shí)驗(yàn)的需求出發(fā)，以基本的PN結(jié)半導(dǎo)體器件，開(kāi)設(shè)了一個(gè)半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)PN結(jié)的正向壓降與其正向電流、溫度的關(guān)系，研究PN結(jié)的伏安特性，測(cè)量波爾茲曼常數(shù)，估測(cè)半導(dǎo)體材料的禁帶寬度，從而很好地學(xué)習(xí)和掌握一些重要的半導(dǎo)體物理知識(shí)。
　　儀器精心設(shè)計(jì)，不但思路*，而且性能穩(wěn)定，測(cè)量精度好，適用于大專(zhuān)院校普通物理實(shí)驗(yàn)和有關(guān)專(zhuān)業(yè)的半導(dǎo)體物理實(shí)驗(yàn)。
可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)
　　1、測(cè)量同一溫度下，正向電壓隨正向電流的變化關(guān)系，繪制伏安特性曲線；
　　2、在同一恒定正向電流條件下，測(cè)繪PN結(jié)正向壓降隨溫度的變化曲線，計(jì)算靈敏度，估算被測(cè)PN結(jié)材料的禁帶寬度；
　　3、學(xué)習(xí)用Execl進(jìn)行指數(shù)函數(shù)的曲線回歸的方法，并計(jì)算出玻爾茲曼常數(shù)；
　　4、探究：用給定的PN結(jié)測(cè)量未知溫度。
主要技術(shù)特點(diǎn)
　　1、開(kāi)放式設(shè)計(jì)，提供多個(gè)通用式的溫度插孔，可方便地插入被測(cè)傳感器。PN結(jié)傳感器可以隨時(shí)取出，不但可以實(shí)驗(yàn)，也可以用于實(shí)際溫度測(cè)量。除PN結(jié)傳感器外，用戶可根據(jù)自有條件，用來(lái)測(cè)量熱敏電阻、銅電阻、熱電偶、 AD590和LM35等溫度傳感器，具有很好的拓展性。
　　2、更地測(cè)量玻爾茲曼常數(shù)。沒(méi)有采取常規(guī)的加正向壓降測(cè)正向微電流的方法，而是特別設(shè)計(jì)了一個(gè)能穩(wěn)定輸出1nA～1mA范圍的精密微電流源，解決了測(cè)量微電流跳字、不穩(wěn)定的問(wèn)題，能準(zhǔn)確地測(cè)量正向壓降。
　　3、在常溫下就能估測(cè)出零度時(shí)硅材料的禁帶寬度，而不需要在冰水混合物中測(cè)量，不但簡(jiǎn)化了測(cè)量方法和過(guò)程，而且避免了由于冰水混合物溫度失準(zhǔn)帶來(lái)的誤差。
主要技術(shù)參數(shù)
　　1、控溫范圍：室溫~120℃，溫度控制精度：±0.2℃，分辨率：0.1℃，控制方式：PID控制。
　　2、PN結(jié)傳感器2個(gè)：S9013、C1815，小功率NPN晶體三極管的CB結(jié)短路而形成的PN結(jié)。
　　3、電流輸出范圍1nA～1mA分4段可調(diào)，調(diào)節(jié)細(xì)度：小1nA，開(kāi)路電壓：約5V；
　　4、微電流顯示范圍：10-9～2×10-6A，分辨率10-9A；
　　5、正向壓降測(cè)量范圍：0～2V，分辨率：1mV

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