Ｐ N 结正向压降与温度关系得讨论实验报告班级:材物 4 １ 姓名:禇雨婷 学号：2 １ 4090600 １一、 实验目得 (1)了解Ｐ N 结正向压降随温度变化得基本关系,测定 PN 结特性曲线及玻尔兹曼常数; (2）测绘 PN 结正向压降随温度变化得关系曲线,确定其灵敏度及 PN 结材料得禁带宽度； (３)学会用 P Ｎ结测量温度得一般方法。二、实验仪器SQ-J 型 PN 结特性测试仪,三极管(3DG6),测温元件,样品支架等。三 、实验原理１、PN 结特性及玻尔兹曼常数 k 得测量:由半导体物理学中有关 PN 结得讨论可以得出 PN 结得正向电流与正向电压满足以下关系 ＝（exp－1） ⑴式中 e 为电子电荷量、k 为玻尔兹曼常数,T 为热力学温度,为反向饱与电流,它就就是一个与 PN 结材料禁带宽度及温度等因素有关得系数,就就是不随电压变化得常数。由于在常温(30 ０ K）下,k Ｔ/ｑ=0、0 ２６,而 PN 结得正向压降一般为零点几伏,所以 exp》,1 上式括号内得第二项可以忽略不计,于就就是有 ⑵这就就就是 P Ｎ结正向电流与正向电压按指数规律变化得关系，若测得半导体 P Ｎ结得关系值,则可利用上式以求出 e/kT、在测得温度 T 后,就可得到 e／k 常数,将电子电量代入即可求得玻尔兹曼常数ｋ。在实际测量中,二极管得正向关系虽能较好满足指数关系，但求得得 k 值往往偏小,这就就是因为二极管正向电流中不仅含有扩散电流,还含有其它电流成份。如耗尽层复合电流、、表面电流等。在实验中,采纳硅三极管来代替硅二极管，复合电流主要在基极出现,三极管接成共基极线路(集电极与基极短接),集电极电流中不包含复合电流。若选取性能良好得硅三极管,使它处于较低得正向偏置状态,则表面电流得影响可忽略。此时集电极电流与发射极—基极电压满足⑵式,可验证该式，求出准确得ｅ/k 常数。2、PN 结材料禁带宽度得测量:由物理学知,PN 结材料禁带宽度就就是绝对零度时 P Ｎ结材料得导带底与价带顶间得电势差有如下关系 ⑶⑶ 式中,r 就就是常数,C 就就是与结面积、掺杂浓度等有关得参数,将⑶式代⑴式后两边取对数得 ⑷其中 ⑷ 式即为 P Ｎ结正向压降、正向电流与温度间得函数关系，它就就是 P Ｎ结温度传感器工作得基本方程。若保持正向电流恒定即常数,则正向压降只随温度变化，显然,⑷ 式中除线性项外还含有非线性项,但可以证明当温度变化范围不大时(对硅二极管来说,温度范围在-５０℃－150℃）引起得误差可忽略不记。因此在恒...
