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pn结伏安特性实验报告 五、实验内容与步骤 1(  测量  PN结正向伏安特性曲线。 由式(4)  能够看出，在温度不变的条件下，  PN结的正向电流  IF  与电压  VF  呈 指数曲线关系，  本实验要求绘出室温和  t=40  两条  PN  结伏安曲线。用坐标纸绘 出相应曲线。2(测量恒流条件下PN结正向电压随温度变化的关系曲线。 本实验要求测出IF=50μA条件下PN结正向电压随温度变化曲线。实验中每 隔5测一个数据，直至加热到85。要先记下室温时PN结的电压VF值。用坐标纸绘出相应曲线。3(确定PN结的测温敏捷度和被测PN结材料的禁带宽度。 以t作横出坐标，VF作纵坐标，作t-VF曲线。正确地采用两点式求斜律的方法，计算PN结温度传感器的敏捷度S 六、实验数据与办理 1、PN结正向伏安特性曲线 表一:注I=50μA时， U=483mV绘制成曲线如下 系列2为40度时的伏安特性曲线，系列一为室温(25.1度)时的伏安特性曲线 由计算机进行拟合可知，I-U知足指数关系的可信度很高。 2、恒流条件下PN结正向电压随温度变化的关系曲线。表二注:I=50μA室 温25.1时U=483mV 计算机画图如下: 曲线拟合得U=-2.9t+551.1(mV),有关系数R2=0.9902，可信度很高即敏捷度 S=2.9mV/计算得VF(t0)=478.3mV由 能够算出禁带宽度 Eg(t0)=1.34eV 与理论值1.21eV的相对误差为(1.34-1.21)/1.21*100%=11% 七、误差剖析 1、测量U-T曲线时，升温过快致使调节电流不实时;2、温度计示数有一定延 迟。 篇二:PN结浓度实验报告 PN结杂质浓度散布测量与等效模型 姓名:XXX班级:XXX 指导老师:侯清润，实验日期 【纲要】根据p-n结反向势垒电容与杂质浓度的关系，采用电容-电压法对p-n结杂质浓度散布进行测量。并使用锁相放大器实现电容-电压法中微小电信号的测量，获得了势垒电容与外加电压的曲线关系并测出p-n结的杂质浓度散布与内建电压。对实验结果进行剖析，提出用电容-电阻并联等效模型代替PN结，并对该模型进行理论与实验的符合性剖析。重点词:PN结杂质浓度锁相放大器势垒电容电容 电阻并联等效模型一、引言 随着科学技术的日益发展，半导体器件作为一种常有的重要材料，在工业和生 活中的应用越来越宽泛。同时，为保证半导体元器件作为集成电路的基础能够给知足电学性能的要求，需要控制半导体中杂质的浓度，因而杂质浓度的测量也就成为了半导体材料的基本测量量之一。半导体扩散层有效杂质浓度的散布测量已有很多方法，如C-V测量法，扩展电阻测量法、电化学测量法、扫描电容显微技术、二次离子质谱法(SIMS)和卢瑟福背散射法(RBS)等。 此外也有利用阳极氧化去层联合四探针测量方块电阻的方法也能够获得扩散层有效杂质 浓度的散布。本实验采用电容-电压法测量PN结的杂质浓度，画出p-n结 C-V曲线并测量n区杂质散布。同时，在实验中为精准测量小幅度的电压信号，需 要使用锁相放大器，它可用于测量沟通信号的幅度和位相，有极强的抑制扰乱和噪 声的能力，极高的敏捷度，可检测毫微伏量级的微弱信号。 本实验的目的是，引导学生从基本物理定律出发，找到最终测量量与其他物理 量之间的关系，间接实现测量目的。同时，在实验中，电压信号幅值很小，需要精 确测量，要求学生掌握锁相放大器的工作原理与并利用锁相放大器测量微小信号。 二、实验 本次实验采用C-V测量法。即借助对电压V的测量，得出相应的电容值C，本 实验中的待测电容为p-n结反向偏压下的势垒电容Cx。由低频信号发生器输出频 率为1kHz的正弦沟通信号，将此信号同时输入到测量盒和128A型锁相放大器的参 考信号端。测量盒实现将电容值的测量转变为电压值的测量，并将此电压信号输入 到128A型锁相放大器的输入信号通道。实验电路图如图-1所示。图-1实验电路图 在此过程中，锁相放大器实现对微笑的沟通信号源的测量，同时，利用数字电 压表实时显示锁相放大器输出的直流信号的值。 首先利用已知电容测出Cx与V之间的关系，理论表示，这个映射关系在一定 的条件下是线性的。将这些已知电容(利用万用表测量其电容值)放置在p-n结的放 置地点上，并用锁相放大器测出相应的微小电压V，利用起码五组数据拟合出电容 C与电压值V之间的线性函数关系式。由拟合结果及测量的电压值，计算出不同偏 压下  PN结两头的电容值。 此外，p-n  结在正向偏压下导通，拥有一定的电阻，沟通信号下，  p-n  结的电 阻特性会使得沟通信号的相位发生变化。这样的相位变化与  p-n  结的电阻以及沟通 信号频次有关。本次实验中，还需要在零偏压下，对不同的  p-n