描述
本实验装置设计了一个微电流源来用作PN结的正向电流,通过调节微电流源来获得PN结两端的正向压降,这样可以有效避免测量微电流的不稳定,还能准确地测量正向压降。并配置了一套温度控制装置,从而得到不同温度下的PN结的伏安特性曲线,研究PN结电压、电流和温度之间的关系,从中得到玻尔兹曼常数k、灵敏度S和硅材料的禁带宽度。
实验原理
半导体PN结的物理特性是半导体物理学的重要基础内容。利用本实验的仪器,可研究PN结扩散电流与电压的关系,了解此关系遵循指数分布规律,并可较准确地测出物理学重要常数——玻尔兹曼常数;也可测量PN结电压与热力学温度的关系, 得到半导体PN结用作温度传感器的灵敏度S,并近似求得0K时硅材料的禁带宽度。
典型实验内容及数据
1. 室温下测量IF-Ube曲线:
2. 测量 Ube - T 曲线:
采用数字化实验时测得的数据
部件列表
BEM-5714 PN结特性和玻尔兹曼常数实验仪
BEM-5051 温控电源II
BEM-5052 PN结加热装置
BEM-5053 PN结样品探头