جهاز LEEM-15 التجريبي لخصائص تقاطع PN

مقدمة

تعد الخواص الفيزيائية لتقاطع PN لأشباه الموصلات أحد المحتويات الأساسية المهمة للفيزياء والإلكترونيات. يستخدم هذا الجهاز طريقة التجربة الفيزيائية لقياس العلاقة بين تيار الانتشار لتقاطع PN والجهد ، ويثبت أن هذه العلاقة تتبع قانون التوزيع الأسي ، ويقيس ثابت بولتزمان (أحد الثوابت المهمة في الفيزياء) بشكل أكثر دقة ، مما يتيح يتعلم الطلاب طريقة جديدة لقياس التيار الضعيف. يوفر هذا الجهاز ترموستات درجة حرارة متناوبة للسخان لقياس العلاقة بين جهد الوصلة PN ودرجة الحرارة الديناميكية الحرارية T ، وذلك للحصول على حساسية المستشعر ، وتقريبًا للحصول على فجوة الطاقة لمادة السيليكون عند 0K. هذا الجهاز مستقر وموثوق ، وله محتويات تجربة فيزيائية وفيرة ، ومفهوم واضح ، وتصميم هيكلي معقول ونتائج قياس عالية الدقة. يستخدم هذا الجهاز بشكل أساسي في التجارب الفيزيائية العامة وتجارب بحث التصميم في الكليات والجامعات.

التجارب

1. يتم قياس العلاقة بين تيار انتشار الوصلة PN وجهد الوصلة ، ويجب إثبات أن هذه العلاقة تتبع قانون التوزيع الأسي من خلال معالجة البيانات ؛

2. يتم قياس ثابت بولتزمان بشكل أكثر دقة (يجب أن يكون الخطأ أقل من 2٪) ؛

3. تعلم كيفية استخدام مكبر تشغيلي لتشكيل محول الجهد الحالي لقياس التيار الضعيف من 10^-6من أ إلى 10^-8أ؛

4. يتم قياس العلاقة بين جهد الوصلة PN ودرجة الحرارة ويتم حساب حساسية جهد الوصلة مع درجة الحرارة.

5. تقريبي لحساب فجوة الطاقة لمادة أشباه الموصلات (السيليكون) عند صفر كلفن.

المؤشرات الفنية

1. DC امدادات الطاقة

مصدر طاقة قابل للتعديل 0-1.5 فولت تيار مستمر ؛

مصدر طاقة قابل للتعديل 1mA-3mA DC.

2. وحدة قياس LCD

نسبة دقة شاشة LCD: 128 × 64 بكسل

مؤشرين رقميين لنطاق الجهد: 0-4095mV ، نسبة الدقة: 1mV

النطاق: 0-40.95 فولت ، نسبة الدقة: 0.01 فولت

3. الجهاز التجريبي

وهي تتألف من مكبر تشغيلي LF356 ، ومقبس موصل ، ومقياس جهد متعدد الدورات ، وما إلى ذلك. يتم توصيل TIP31 والنوع 9013 بالثلاثي خارجياً.

4. سخان

سخان قابل للتعديل من النحاس الجاف.

نطاق التحكم في درجة الحرارة من منظم الحرارة: درجة حرارة الغرفة تصل إلى 80.0 درجة مئوية ؛

نسبة دقة التحكم في درجة الحرارة 0.1 ℃.

5. معدات قياس درجة الحرارة

جهاز استشعار درجة الحرارة الرقمية DS18B20