实验题目：PN结正向压降温度特性的研究
实验目的：
1) 了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。
2) 在恒流供电条件下，测绘PN结正向压降随温度变化曲线，并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。
3) 学习用PN结测温的方法。
实验原理：
理想PN结的正向电流IF和压降VF存在如下近似关系
（1）
其中q为电子电荷；k为波尔兹曼常数；T为绝对温度；Is为反向饱和电流，它是一个和PN结材料的禁带宽度以及温度等有关的系数，可以证明
（2）
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PN
结正向压降与温度关系的研究
班级:物理实验班21
学号：2120909006
姓名：黄忠政
半导体PN结正向压降随温度升高而降低的特性使PN结可以作为测温元件。温度传感器有正温度系数传感器和负温度系数传感器之分，正温度系数传感器的阻值随温度的上升而增加，负温度系数传感器的阻值随温度的上升而减少，热电偶、热敏电阻，测温电阻属于正温度系数传感器，而半导体PN结属于负温度系数的传感器。这两类传感器各有其优缺点，热电偶测温范围宽，但灵敏度低，输出线性差，需要设置参考点；而热敏电阻体积小，灵敏度高，热响应速度快，缺点是线性度差；测温电阻如铂电阻虽然精度高，线性度好，但灵敏度低，价格高。相比之下，PN结温度传感器有灵敏度高，线性好，热响应快和体积小的优点，尤其在数字测温，自动控制和微机信号处理方面有其独特之处，因而有着广泛的应用。
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实验12 PN结正向压降与温度关系的研究
随着半导体工艺水平的不断提高和发展,半导体PN结正向压降随温度升高而降低的特性使PN结作为测温元件成为可能,过去由于PN结的参数不稳,它的应用受到了极大限制,进入二十世纪七十年代以来,微电子技术的发展日趋成熟和完善,PN结作为测温元件受到了广泛的关注。
温度传感器有正温度系数传感器和负温度系数传感器之分，正温度系数传感器的阻值随温度的上升而增加，负温系数传感器的阻值随温度的上升而减少，热电偶、热敏电阻，测温电阻属于正温度系数传感器，而半导体PN结属于负温度系数的传感器。这两类传感器各有其优缺点，热电偶测温范围宽，但灵敏度低，输出线性差，需要设置参考点；而热敏电阻体积小，灵敏度高，热响应速度快，缺点是线性度差；测温电阻如铂电阻虽然精度高，线性度好，但灵敏度低，价格高。相比之下，PN结温度传感器有灵敏度高，线性好，热响应快和体积小的优点，尤其在数字测温，自动控制和微机信号处理方面有其独特之处，因而获得了广泛的应用。
一.实验目的
1． 了解PN结正向压降随温度变化的基本关系，测定PN结
特性曲线。
2． 测绘PN结正向压降随温度变化的关系曲线，确定其灵敏度及PN结材料的禁带宽度。
3． 学会用PN结测量温度的一般方法。
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结特性的测量
由半导体物理学中有关PN结的研究可以得出PN结的正向电流
与正向电压
满足以下关系；
=
（exp
-1） ⑴
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PN结正向压降与温度关系的研究和应用
一、 实验简介：
众所周知，常用于温度的传感器有热电偶，测度电阻器和热敏电阻，红外测温仪等。其中，PN结温度传感器具有灵敏度高，线性好，响应快易于集成化等，其他传感器无法比拟的优点，工作温度范围一般在－50℃～150℃灵敏度可达100MV/℃。而本实验PN结只有2.2MV/℃左右。
二、 实验目的：
1.了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。
2在恒流条件下，测绘PN结正向压降随温度变化曲线并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。
3.学习用PN结测温度的方法。
三、 实验原理：
人们将高价元素（例如：P）掺杂到硅材料中，由于磷元素多电子，使材料主要以电子导电称P型半导体，将三价的硼元素掺杂到硅材料中使材料中出现大量空穴称N型半导体材料。将P型材料同N型材料粘合在一起由于电子和空穴的扩散复合形成PN结。
PN结正向压降作为电流和温度函数的表达式：
其中：Vg（0）――绝对零度时PN结材料的导带底和价带顶的电势差。
q――电子的电荷。
K――玻尔兹曼常数。
T――绝对温度。
If――PN结中正向电流。
――常数。
VF中非线性项较小，（低温下）可忽略工其影响，而认为在恒流供电条件下PN结的VF对T的依赖关系取决
线性项，即正向压降几乎随温度 升高而线性下降，这就是PN结测温依据。
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课程设计（论文）任务书
2 年 月 日
PN结正向压降与温度的关系的研究与应用
摘要:在恒流供电条件下，设计电路，写出实验原理，拟出实验步骤，进行测量。测绘PN结正向压降随温度变化曲线，并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。比较不同控温电流与工作电流下，PN结的性质。
关键字：恒流供电；PN结；灵敏度；禁带宽度
PN junction is a study the realationship of pressure drop with
temperature and application
Abstract:Under the condition of constant current power supply,circuit design,experimental principle,draw up the experimental steps ahd measurements.P-n junction positive pressure drop with temperrature chang curve of surveying and mapping,and thus determine the sensitivity and the p-n junction being measured materials forbidden band width.Compare diffreent temperature control electric current and work flow,the nature of the p-n junction.
Key word:Constant current;power supply;p-n junction;sensitivity;forbidden band width
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目录
题目：PN结正向压降与温度关系的研究... 1
第一章 介绍... 2
第二章 历史背景.... 2
第三章 研究意义(PN结传感器的性能特点). 3
第四章 PN结温度传感器的原理及公式推导... 4
第五章 实验设计：测温并计算Eg. 5
第六章 实验数据记录，处理.... 7
第七章 结论... 9
姓名：巫佳毅 学号：19820092203919
摘要：常用的温度传感器有热电偶、测温电阻器和热敏电阻等，这些温度传感器均有各自的优点，但也有它的不足之处。PN结温度传感器具有灵敏度高、线性好、热响应快、体积小、轻便和集成化等特点，所以其应用势必日趋广泛，但是这类温度传感器的工作温度一般为-55℃～150℃，与其它温度传感器相比，测温范围的局限性较大。随着半导体工艺水平的提高以及人们不断地探索，到六七十年代时，PN结以及在此基础发展起来的晶体温度传感器，已成为一种新的测温技术跻身于各个应用领域了。本课题着重于研究PN结正向压降与温度的关系，并且估算被测PN结材料硅的禁带宽度Eg。
关键词：PN结温度传感器，禁带宽度Eg
第一章 介绍
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PN结正向压降与温度关系的研究和应用
（实验报告）
姓名 张艳平
学号 0815222037
PN结正向压降与温度关系的研究和应用
一、实验目的
1.了解 PN 结正向压降随温度变化的基本关系式。
2.在恒流供电条件下，测绘 PN 结正向压降随温度变化曲线，并由此确定其灵敏度和被测 PN 结材料的禁带宽度。
3.学习用 PN 结测温的方法。
二、实验原理
理想 PN 结的正向电流
和压降
存在如下近似关系式。
(1)
其中q为电子电荷；K为玻尔兹曼常数；T为绝对温度；
为反向饱和电流，它是一个和PN结材料的禁带宽度以及温度等有关的系数，可以证明：
(2)
其中C是与结面积、掺杂浓度等有关的常数；r也是常数
为绝对零度时PN结材料的导带底和价带顶的电势差。
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PN结正向压降温度特性的研究
姓名：兰菲 学号：PB07210059 系别：07006
实验题目:PN结正向压降温度特性的研究
实验目的：1.了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。
2.在恒流供电条件下，测绘PN结正向压降随温度变化曲线，并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度。
3.学习用PN结测温的方法。
实验原理：
理想PN结的正向电流IF和压降VF存在如下近似关系
（1）
其中q为电子电荷；k为波尔兹曼常数；T为绝对温度；Is为反向饱和电流，它是一个和PN结材料的禁带宽度以及温度等有关的系数，可以证明
（2）
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