利用PN结测量玻尔兹曼常数实验分析

运用半导体的PN结扩散电流与电压关系特性，精确地测量了玻尔兹曼常数．实验选取了两种不同的温度环境，应用Origin6．0绘图软件进行了实验数据分析和处理，并对测量结果进行了比较．该实验对弱电流间接测量的方法对其他相关的实验有很好的借鉴作用．     

利用Origin8.0软件简化大学物理实验数据的处理

以铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验为例,介绍如何利用Origin8.0软件中绘图、曲线拟合、积分等功能简化对数据进行处理过程。针对处理后数据进行讨论,并将操作方法推广到其他大学物理实验中。     

PN结伏安特性的实验研究

介绍了验证PN结伏安关系特性实验的实验原理,并利用绘图软件Origin7.5对实验数据进行处理.结果表明,PN结的扩散电流和两端的正向电压之间满足指数关系.通过与理论公式的比较,准确地测出了玻尔兹曼常数.     

PN结伏安特性的推导过程

在半导体物理知识的教学过程中，ＰＮ结的伏安特性Ｉ＝Ｉｓ（ｅｑＶ／ｋＴ－１）的推导是一个难点。在不少教材中只给出这一公式，并根据这一公式画出特性曲线。在大多数的参考书中这一公式的推导过程繁琐冗长，学生不易理解。本文给出一个比较完整、简洁的推导。     

用计算机测量PN结的反向物理特性

本对PN结反向物理特性，应用电子技术和计算机技术实现了对实验过程的控制和效据处理。     

基于侧向PN结和交趾型PN结的硅基Mach-Zehnder调制器的二阶谐波失真特性

高线性度的电光调制器是构建微波光子链路的核心器件。硅光子调制器利用PN结的载流子色散效应实现微波信号对光波的调制,基于不同结构PN结的调制器有不同的非线性特性。本文采用二阶无杂散动态范围表征二阶谐波失真度,实验研究了采用侧向PN结和交趾型PN结所构成的Mach-Zehnder(MZ)调制器的二阶谐波失真特性。基于侧向PN结和交趾型PN结的MZ调制器的二阶无杂散动态范围为分别为85.11dB·Hz~(1/2)、78.44 dB·Hz~(1/2),表明基于侧向PN结的MZ调制器具有更好的线性度。     

PN结正向压降温度特性的研究和应用

分析了ＰＮ结正向压降的温度特性,并通过对硅材料二极管的测定,使学生对ＰＮ结温度传感器有所了解。     

PN结正向伏安特性曲线随温度的变化

介绍了在不同温度下，PN结正向伏安特性曲线的自动测量方法。讨论了PN结伏安特性与温度的关系．由于正向结电压小于内建电势差，温度升高或正向结电压增加，正向结电流将增大，温度升高反向结电流也相应增加．当温度趋向OK时。正向结电压趋向内建电势差。     

基于PN结的I-V特性精确获得物理参量

基于实验室原有的测量PN结电阻温度特性装置,获得了不同温度下的PN结伏安特性曲线.通过对PN结的标准I-V特性作对数处理,并对ln I-U曲线拟合,从拟合曲线的斜率和截距得到了玻尔兹曼常量k和反向饱和电流IS,同时,测试结果还给出了反向饱和电流I_S的温度变化关系,利用One-first软件对数据进一步处理后,得到了理想化因子和材料的禁带宽度.     

PN结物理特性的开放式测量实验方法研究

开放式、综合性量测实验的设计与应用,在巩固基础理论知识的同时,能够有效培养学生的动手实践能力、数据处理及分析能力,一定程度代表着大学物理实验课程的教学模式改革方向。以PN结物理特性的测量实验为例,基于通用型仪器与元器件的积木式组合,设计出简单、适用的实验电路;t=17.95℃时所采集的原始实验数据经三种模式回归分析,比较验证了PN结扩散电流与电压间遵循的玻尔兹曼分布律;计算出的玻尔兹曼常数与FD-PN-4测定仪的量测值相比,其结果说明了开放式测量实验方法的有效性。     

Matlab在PN结特性研究实验数据处理中的应用

在pn结物理特性研究实验中,为了验证流过pn结的正向电流和加在pn结两端的正向电压满足指数关系,通常的做法是通过测量数据,选择几种函数关系,把数据代入分别验证。本文主要介绍利用matlab工具箱来处理该实验中的数据,比通常的做法简单方便且更直观,能够让实验者对该实验有深一步的认识。     

应用计算机测定PN结正向压降的温度特性

采用电热法把待测的PN结放置于温度可连续变化的热源中,利用精确的温度传感器进行温度测量,并利用计算机数据采集技术,直观地再现了PN结正向压降随温度线性变化的整个物理过程,提高了测量的精度.     

数学物理方法在PN结分析中的应用

将数学思想方法应用于现代高科技各专业技术领域，并构建成典型的（物理）模型和解决问题的方法，从而形成科学研究中实用性很强的数学物理方法．     

C-V法测量GaN基蓝光LED的PN结特性

应用C-V法研究了GaN基蓝光LED的PN结特性.通过变温的C-V曲线、相应的C-2-V曲线和C-3-V曲线判断GaN基PN结的结类型,计算杂质浓度分布和PN结接触电势差,并分析了温度变化对PN结特性的影响.该实验不仅能加深学生对二极管PN结及C-V法应用的认识和理解,还可以让学生了解GaN新型半导体材料的相关知识.     

数学物理方法在半导体PN结分析中的应用

半导体PN结具有的单向导电性,是制造半导体器件的基础,使电子信息技术得以高速发展.我们用数学思想方法分析和解释半导体PN结中电流的运动规律,探讨了一个新的分析方法和教学思路.     

MATLAB拟合工具箱在PN结物理特性综合实验中的应用

介绍了PN结物理特性综合实验原理,利用绘图软件Matlab对实验数据进行曲线拟合,得到了PN结伏安特性函数表达式和PN结正向压降与温度间关系的拟合曲线,计算了常温下玻尔兹曼常数和PN结温度传感器灵敏度及T=0 K时的半导体近似禁带宽度。     

半电体PN结电压—温度特性的实验研究

本文通过实验测量和描绘了４种硅管和２种锗管ＰＮ结的电压—温度特性曲线,用最小二乘法求解了电压温度系数和禁带宽度,并分析了结电压与温度的相关性,证实结电压与温度密切相关。     

PN结型器件在交流小信号下的电容特性

GaN基发光二极管(LED)是典型的PN结型器件,本文以GaN-LED为例,系统阐述了PN结在交流小信号下的电容特性;首次区分、定义了‘电压区间',并阐明了不同‘电压区间'对电容起贡献的机制.指出:小电压下,PN结电容主要由耗尽层电容贡献,随电压几乎不发生变化;过渡区,PN结电容主要由扩散电容贡献,随电压近e指数增加.这些特性与经典Shockley理论一致.大电压下,PN结电容变为负值.精确分析负电容特性后,总结出了负电容随电压和频率的精确变化关系式.负电容的实验结果难以被经典Shockley的扩散电容理论解释,但为Hess教授的《Advanced Theory of Semiconductor Devices》提供了有力的实验基础,将为半导体器件物理的发展起到推动作用.     

低温时半导体PN结的物理特性及玻尔兹曼常数的测量

本文验证在１５０Ｋ—２００Ｋ低温下硅半导体载流子仍然严格符合玻尔兹曼分布率