实验十三---PN结特性的研究和应用

12 级电科专业《专业实验》安排表(2025 下半年)内容班级太 阳 能电 池 特性讨论黄瑞强PN结特性叶会亮导热系数罗 飞二 阶 电路邹文强电源特性邹文强声 光 电路黄瑞强数 字 万用表刘燕勇光 电 传感器刘志勇电科12112 周 3 2028 周 3 10111 周 3 2059 周 3 10316 周 3 10315 周 3 20713 周 3 20510 周 3 303电科12213 周 3 2029 周 3 10112 周 3 2058 周 3 10315 周 3 10316 周 3 20714 周 3 20511 周 3 303说明:14 周 3 (上课时间为第 14 周星期 3;上课地点为物理实验室 103 教室。)103 每一时间段实验为 4 学时,下午上课时间:14:3017:30每次实验上课前需仔细预习相关实验内容并写好预习报告每位学生准备 8 张 16 开实验报告纸,8 张 32 开原始记录纸。讲义份数:导热系数？份, 电源特性？份, 声光电路？份。所开设实验得房间管理由各位老师自己承担。 理学院物理实验室 2025、09、06实验十三 PN 结特性得讨论与应用PN 结作为最基本得核心半导体器件,得到了广泛得应用,构成了整个半导体产业得基础。在常见得电路中,可作为整流管、稳压管;在传感器方面,可以作为温度传感器、发光二极管、光敏二极管等等。所以,讨论与掌握 PN 结得特性具有非常重要得意义。PN 结具有单向导电性,这就是 PN 结最基本得特性。本实验通过测量正向电流与正向压降得关系,讨论 PN 结得正向特性:由可调微电流源输出一个稳定得正向电流,测量不同温度下得 PN 结正向电压值,以此来分析 PN 结正向压降得温度特性。通过这个实验可以测量出玻尔兹曼常数,估算半导体材料得禁带宽度,以及估算通常难以直接测量得极微小得 PN 结反向饱与电流;学习到很多半导体物理得知识,掌握 PN 结温度传感器得原理。【实验目得】1、测量同一温度下,正向电压随正向电流得变化关系,绘制伏安特性曲线; 2、在同一恒定正向电流条件下,测绘 PN 结正向压降随温度得变化曲线,确定其灵敏度,估算被测 PN 结材料得禁带宽度;3、学习指数函数得曲线回归得方法,并计算出玻尔兹曼常数,估算反向饱与电流;4、探究:用给定得 PN 结测量未知温度。【实验原理】一、PN 结得正向特性理想情况下,PN 结得正向电流随正向压降按指数规律变化。其正向电流 IF与正向压降 VF存在如下近关系式: (1) 其中 q 为电子电荷;k 为玻尔兹曼常数;T 为绝对温度;IS为反向饱与电流,它就是一个与 PN 结材料得禁带宽度以及...