将样品室埋入盛有冰水（少量水）的杜瓦瓶中降温，开启测试仪电源（电源开关在机

箱后面，电源插座内装保险丝），预热数分钟后，将“测量选择”开关（以下简称K）拨到IF，由“IF调节”使IF=50μA，待温度冷却至0℃时，将K拨到VF，记下VF（0）值，再将K置于?V，由“?V调零”使?V=0。

本实验的起始温度TS从室温TR开始，只测Si管，按上述所列步骤，测量VF（TR）并使?V=0。 3． 测定?V—T曲线

取走冰瓶，开启加热电源（指示灯即亮），逐步提高加热电流进行变温实验，并记录对

应的?V和T，至于?V、T的数据测量，可按?V每改变10或15mV立即读取一组?V、T，这样可以减小测量误差。应该注意：在整个实验过程中，升温速率要慢。且温度不宜过高，最好控制在120℃左右。

4． 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。

5． 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 Vg?VF(0)?VF(0)T?T?VF(273.2)?S??T

?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。

6． 数据记录(按如下格式记录数据)

实验起始温度TS= ℃ 工作电流 IF= μA

起始温度为TS时的正向压降VF（TS）= mV 控温电流A ?V= VF（T）- VF（TS）mv -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 T℃ T=(273.2+T)°K 5

六、预习思考题

-110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 1． 测VF（0）或VF（TR）的目的何在？为什么实验要求测?V—T曲线而不是VF—T曲线。 2． 测?V—T曲线为何按?V的变化读取T，而不是按自变量T取?V。

附录一、QS-J型PN结正向压降温度特性实验组合仪

QS-J型PN结正向压降温度特性实验组合仪是了解集成电路温度传感器工作原理的关键物理实验，也是集电学和热学为一体的一个综合实验仪器，适用于大专院校的普通物理实验和有关专业的基础实验。

仪器设计合理、性能优异、读数直观、安全可靠，全套设备的实物照片如下。

它由测试仪和样品室两部分组成。有关测试仪的框图和样品室结构，请见实验讲义。 一、

主要技术指标

1． 样管工作电流：0—1000μA，连续可调，分辨率为1μA，负载稳定度优于10-3。 2． 温度传感器的测量误差不大于0.5℃。

3． 电流、电压和温度的测量分别采用两组31/2位LED显示，精度不低于0.5%。 4． 加热电流：0.1—1A，分十档，逐档递增或减0.1A，最大输出负载电压15V。 二、

使用说明

1． 按实物照片组装样品架。

2． 将两端带插头的四芯屏蔽电缆一端插入测试仪的“信号输入”插座，另一端插入样品室顶部插座。连接时，

应先将插头与插座的凹凸定位部位对准，再按插头的紧线夹部位，便可插入；在拆除时，只要拉插头的可动外套部位即可，切勿扭转或硬拉，以免断线。打开电源开关（在机箱背后）,两组显示器既有指示，如发现数字乱跳或溢出（即首位显示“1”，后三位不显示），应查信号耦合电缆插头是否插好或电缆芯线有否折断或脱焊和查待测PN结和测温元件管脚是否与容器短路或引线脱落。

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3． 将“测量选择”开关（以下简称K）拨到IF转动“IF调节”旋钮，IF值可变，将K拨到VF,调IF，VF亦变，

再将K拨到?V，转动“?V调零”旋钮，可使?V=0，说明仪器以上功能正常。

4． 将两端带“手枪式”插头导线分别插入测试仪的加热电源输出孔和样品室的对应输入孔，开启控温电流开关

（置0.2A档）加热指示灯即亮，1—2分钟后，即可显示出温度上升。至此，仪器运行正常。

5． 仪器的温标设定，在出厂之前已在0℃（冰、水混合）条件进行严格校准，如有偏差可根据室温（分辨率为

0.1℃温标）实现复校。

6． 用户如果要求实验的变温范围为0—120℃，需自备一只广口杜瓦瓶。

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