PN結(jié)特性研究與玻爾茲曼常數(shù)測定儀

儀器根據(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，測量波爾茲曼常數(shù)，估測半導體材料的禁帶寬度，從而很好地學習和掌握一些重要的半導體物理知識。

主要實驗內(nèi)容

1、測量同一溫度下，正向電壓隨正向電流的變化關(guān)系；

2、在同一恒定正向電流條件下，測繪PN結(jié)正向壓降隨溫度的變化曲線，計算靈敏度，估算被測PN結(jié)材料的禁帶寬度；

3、學習用Execl進行指數(shù)函數(shù)的曲線回歸方法，并計算出玻爾茲曼常數(shù)；

4、探究：用給定的PN結(jié)測量未知溫度。

主要技術(shù)特點

1、開放式設(shè)計，提供多個通用式的溫度插孔，可拓展性強。PN結(jié)傳感器可以隨時取出，進行實驗和用于實際溫度測量；

2、精確測量玻爾茲曼常數(shù)。沒有采取常規(guī)的加正向壓降測正向微電流的方法，而是設(shè)計了一個能穩(wěn)定輸出1nA～1mA范圍的精密微電流源，解決了測量微電流跳字、不穩(wěn)定的問題，能準確地測量正向壓降；

3、常溫下就能估測出絕對零度時硅材料的禁帶寬度，無需冰水混合物。

主要技術(shù)參數(shù)

1、控溫范圍：室溫～120℃，分辨率：0.1℃，PID控溫精度：±0.2℃；

2、PN結(jié)傳感器2個：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、恒流源1nA～1mA分4段可調(diào)，最小分辨率1nA，開路電壓：約5V；

4、微電流顯示范圍：10^-9～2×10^-6A，分辨率10^-9A；

5、正向壓降測量范圍：0～2V，分辨率：1mV。