PN結(jié)正向電壓溫度特性的研究

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1、實驗報告評分：10系09級學號PB09210220姓名何華森日期2010/12/10實驗題目：PN結(jié)正向電壓溫度特性的研究實驗目的：了解PN結(jié)正向壓降隨溫度變化的基本關(guān)系式。在恒流供電條件下，測繪PN結(jié)正向壓降隨溫度變化曲線，并由此確定其靈敏度和被測PN結(jié)材料的禁帶寬度。學習用PN結(jié)測溫的方法。實驗原理：（見預習報告）實驗數(shù)據(jù)及處理：實驗起始溫度；工作電流；起始溫度TS為時的正向壓降實驗測得數(shù)據(jù)如表一所示：T（升溫）/℃T（升溫）/KT（降溫）/℃T（降溫）/K-1024.5297.7-2029.2302.428.3301.5-3033.5306.732.6305.8-403

2、7.9311.136.9310.1-5042.2315.441.2314.4-6046.6319.845.6318.8-7051.0324.250.0323.2-8055.2328.454.5327.7-9059.6332.858.9332.1-10064.1337.363.3336.5-11068.4341.667.7340.9實驗報告評分：10系09級學號PB09210220姓名何華森日期2010/12/10-12072.7345.972.2345.4-13077.0350.276.6349.8-14081.5354.781.0354.2-15085.9359.185.3

3、358.5-16089.9363.189.6362.8-17094.1367.393.9367.1-18098.4371.698.4371.6表一：實驗測得數(shù)據(jù)由表一數(shù)據(jù)，以為橫坐標、溫度T為縱坐標，利用Origin作圖如下：實驗報告評分：10系09級學號PB09210220姓名何華森日期2010/12/10從圖中可讀取如下數(shù)據(jù)：斜率k斜率偏差截距截距偏差圖一（升溫曲線）-2.30150.00393675.913291.3181圖二（降溫曲線）-2.276490.00254666.025170.857451.升溫情況：斜率k=-2.302±0.004靈敏度所以有：禁帶寬度為實

4、驗報告評分：10系09級學號PB09210220姓名何華森日期2010/12/10因此，相對誤差為1.降溫情況：斜率k=-2.276±0.003靈敏度所以有禁帶寬度為因此，相對誤差為實驗小結(jié)及建議：本實驗是一個比較精確的實驗，引起誤差的主要因素有如下述：儀器方面，儀器顯示的溫度與實際溫度有所偏差，而且溫度變化越快，偏差越大；讀數(shù)方面，由于同一個ΔV對應多個T的值，讀數(shù)的標準也會影響結(jié)果；從本次實驗的結(jié)果來看，一方面，兩條直線的相關(guān)系數(shù)分別為0.99995和0.99998，線性較好；而且降溫部分線性好過升溫部分，這是因為加熱升溫時由于升溫較快儀器示數(shù)有一定的滯后導致讀數(shù)出現(xiàn)偏差

5、，而降溫時速度相對較慢儀器示數(shù)叫準確；另一方面，實驗測得升、降溫時相對誤差均為4.96%，儀器方面和讀數(shù)方面的影響都可能是造成偏差的原因，而且用來計算相對誤差的標準值只給出了小數(shù)點后兩位，計算時對數(shù)值的約舍也會對結(jié)果造成影響；總的來說，實驗結(jié)果基本讓人滿意，在現(xiàn)有實驗條件下，實驗比較準確。小建議：建議在實驗中，可以在升溫時先升得慢點，等溫度稍高時，可以加熱快些，這是因為VF-T曲線的線性高溫端優(yōu)于低溫端（對于給定的PN結(jié)，其線性度亦隨溫度的高低而有所不同，是非線性項Vn1引起的，由Vn1對T的二階導數(shù)的變化與T成反比，所以VF-T的線性度在高溫端優(yōu)于低溫端。），同理，在降溫時

6、，一開始降溫較快，后來降溫較慢，不應該人為施加影響，而且如果到最后溫度難以到達最低點，則最低點數(shù)據(jù)不可靠，不如舍去。思考題：1.測VF（0）或VF（TR）的目的何在？為什么實驗要求測?V—T曲線而不是VF—T曲線？答：實驗報告評分：10系09級學號PB09210220姓名何華森日期2010/12/10測量VF（0）或VF（TR），便于進行調(diào)零，實現(xiàn)?V=0，并且能根據(jù)VF（0）或VF（TR）求得Vg（0）,進而求出Eg（0）；測量?V—T曲線而不是VF—T曲線，因為?V—T曲線的斜率就是靈敏度S，而且調(diào)零后?V=0，便于取點，便于數(shù)據(jù)處理；2.測?V—T曲線為何按?V的變化讀

7、取T，而不是按自變量T取?V？答：T比ΔV變化更加靈敏，同一個ΔV從開始到結(jié)束對應T的一個區(qū)間，按?V的變化讀取T便于確定讀數(shù)的標準，也可以減小誤差，甚至可以說若是按自變量T取?V，必然造成讀數(shù)錯誤而非僅僅是誤差較大。