实验报告评分：少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-10-22实验题目：PN结正向压降温度特性的研究实验目的：了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。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。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存在近似关系：)exp(kTqVIsIFF=其中q为电子电荷，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，IS为反向饱和电流：])0(exp[kTqVCTIsgr−=由上面可以得到：11)0(nrFgFVVInTqkTTIcInqkVV+=−��������−=其中()rnFgInTqKTVTIcInqkVV−=��������−=11)0(在上面PN结正向压降的函数中，令IF=常数，那么VF就是T的函数。考虑Vn1引起的线性误差，当温度从T1变为T，电压由VF1变为VF：[]rnFggFTTqkTTTVVVV��������−−−=1111)0()0()(111TTTVVVFFF−∂∂+=理想()[]()rTTqkTTVVVTTrqkTVVVVFggFgF1111111)0()0(−−−−=−������−−−+=理想两个表达式相比较，有：()rFTTLnqkTTTrqkVV)(11+−−=−=∆理想综上可以研究PN结正向压降温度特性。实验内容：1、求被测PN结正向压降随温度变化的灵敏度S（mv/℃）。作∆V—T曲线（使用Origin软件工具），其斜率就是S。2、估算被测PN结材料硅的禁带宽度Eg(0)=qVg(0)电子伏。根据（6）式，略去非线性，可得实验报告评分：少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-10-22TSTVTTVTVVsFFSFg∆⋅++=∆+=)2.273()0()(∆T=-273.2°K，即摄氏温标与凯尔文温标之差。将实验所得的Eg（0）与公认值Eg（0）=1.21电子伏比较，求其误差。实验数据：实验起始温度TS=23.6℃工作电流IF=50μA起始温度为TS时的正向压降VF（TS）=598mV∆V=VF（T）-VF（TS）mv升温过程T℃降温过程T℃-1028.027.8-2032.632.1-3037.137.0-4041.641.6-5046.146.3-6050.650.8-7055.155.2-8059.660.2-9064.064.7-10068.469.2-11073.074.0-12077.478.4-13081.882.7-14086.387.4-15090.791.6-16095.295.9-17099.7100.0-180104.1表一：实验数据表数据处理：利用ORINGIN，将升温和降温过程分别作图：实验报告评分：少年班系06级学号PB06000680姓名张力日期2007-10-222030405060708090100110-200-180-160-140-120-100-80-60-40-200ALinearFitofData1_AV/VT图一：升温过程温度和压降的关系LinearRegressionforData1_A:Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A53.043590.124...
