LEEM-15 เครื่องมือทดลองของ PN Junction Characteristics
บทนำ
คุณสมบัติทางกายภาพของทางแยก PN ของเซมิคอนดักเตอร์เป็นหนึ่งในเนื้อหาพื้นฐานที่สำคัญของฟิสิกส์และอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องมือนี้ใช้วิธีการทดลองทางกายภาพเพื่อวัดความสัมพันธ์ระหว่างกระแสการแพร่กระจายของจุดเชื่อมต่อ PN และแรงดันไฟฟ้าพิสูจน์ให้เห็นว่าความสัมพันธ์นี้เป็นไปตามกฎการกระจายเลขชี้กำลังและวัดค่าคงที่ของ Boltzmann (ค่าคงที่ที่สำคัญอย่างหนึ่งในฟิสิกส์) ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นซึ่งจะช่วยให้ นักเรียนจะได้เรียนรู้วิธีการใหม่ในการวัดกระแสไฟฟ้าที่อ่อนแอ อุปกรณ์นี้มีเทอร์โมสตัทอุณหภูมิสลับของฮีตเตอร์เพื่อวัดความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าทางแยก PN และอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกส์ T เพื่อให้ได้ความไวของเซ็นเซอร์และโดยประมาณเพื่อให้ได้ช่องว่างพลังงานของวัสดุซิลิกอนที่ 0K เครื่องมือนี้มีความเสถียรและเชื่อถือได้และมีเนื้อหาการทดลองทางกายภาพมากมายแนวคิดที่ชัดเจนการออกแบบโครงสร้างที่เหมาะสมและผลการวัดที่มีความแม่นยำสูง เครื่องมือนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในการทดลองทางกายภาพทั่วไปและการออกแบบการทดลองวิจัยในวิทยาลัยและมหาวิทยาลัย
การทดลอง
1. ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสการแพร่กระจายทางแยก PN และแรงดันไฟทางแยกถูกวัดและความสัมพันธ์นี้จะได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นไปตามกฎหมายการกระจายเลขชี้กำลังผ่านการประมวลผลข้อมูล
2. ค่าคงที่ Boltzmann วัดได้แม่นยำกว่า (ข้อผิดพลาดต้องน้อยกว่า 2%);
3. เรียนรู้การใช้เครื่องขยายเสียงในการทำงานเพื่อสร้างตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเพื่อวัดกระแสไฟฟ้าอ่อนจาก 10-6A ถึง 10-8ก;
4. วัดความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันและอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ PN และคำนวณความไวของแรงดันไฟฟ้าทางแยกกับอุณหภูมิ
5. โดยประมาณเพื่อคำนวณช่องว่างพลังงานของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ (ซิลิกอน) ที่ 0K
ดัชนีทางเทคนิค
1. แหล่งจ่ายไฟ DC
แหล่งจ่ายไฟ DC 0-1.5V ที่ปรับได้
แหล่งจ่ายไฟ DC 1mA-3mA ที่ปรับได้
2. โมดูลการวัด LCD
อัตราส่วนความละเอียด LCD: 128 × 64 พิกเซล
ตัวบ่งชี้ดิจิตอลสองตัวของช่วงแรงดันไฟฟ้า: 0-4095mV อัตราส่วนความละเอียด: 1mV
ช่วง: 0-40.95V, อัตราส่วนความละเอียด: 0.01V
3. อุปกรณ์ทดลอง
ประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งาน LF356 ซ็อกเก็ตขั้วต่อโพเทนชิออมิเตอร์แบบหลายเทิร์น ฯลฯ TIP31 และไตรโอดชนิด 9013 เชื่อมต่อภายนอก
4. เครื่องทำความร้อน
เครื่องทำความร้อนแบบปรับได้ทองแดงแห้งดี
ช่วงการควบคุมอุณหภูมิของเทอร์โมสตัท: อุณหภูมิห้องถึง 80.0 ℃;
อัตราส่วนความละเอียดของการควบคุมอุณหภูมิ 0.1 ℃
5. อุปกรณ์วัดอุณหภูมิ
เซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล DS18B20