儀器根據PN結的正向壓降與其正向電流、溫度的關系,研究PN結的伏安特性,測量波爾茲曼常數,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。
主要實驗內容
1、測量同一溫度下,正向電壓隨正向電流的變化關系;
2、在同一恒定正向電流條件下,測繪PN結正向壓降隨溫度的變化曲線,計算靈敏度,估算被測PN結材料的禁帶寬度;
3、學習用Execl進行指數函數的曲線回歸方法,并計算出玻爾茲曼常數;
4、探究:用給定的PN結測量未知溫度。
主要技術特點
1、開放式設計,提供多個通用式的溫度插孔,可拓展性強。PN結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。沒有采取常規的加正向壓降測正向微電流的方法,而是設計了一個能穩定輸出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。
主要技術參數
1、控溫范圍:室溫~120℃,分辨率:0.1℃,PID控溫精度:±0.2℃;
2、PN結傳感器2個:S9013、C1815,小功率NPN晶體三極管的CB結短路而形成的PN結;
3、恒流源1nA~1mA分4段可調,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。