Appareil expérimental LEEM-10A pour l'étude des caractéristiques des jonctions PN

Description courte :

Introduction

Les propriétés physiques des jonctions PN semi-conductrices constituent un élément fondamental de la physique et de l'électronique. Cet appareil utilise une méthode expérimentale pour mesurer la relation entre le courant de diffusion et la tension de la jonction PN. Il démontre que cette relation suit une loi de distribution exponentielle et permet de mesurer avec précision la constante de Boltzmann (une constante physique importante), offrant ainsi aux étudiants une nouvelle méthode de mesure des courants faibles. Cet appareil est équipé d'un thermostat à température alternative permettant de mesurer la relation entre la tension de la jonction PN et sa température thermodynamique T, afin d'obtenir la sensibilité du capteur et d'estimer la bande interdite du silicium à 0 K. Stable et fiable, cet appareil offre un large éventail d'expériences physiques, une conception claire et une structure rationnelle, et garantit des résultats de mesure de haute précision. Il est principalement utilisé pour les travaux pratiques de physique générale et les expériences de recherche en conception dans les établissements d'enseignement supérieur.

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Expériences

1. La relation entre le courant de diffusion de la jonction PN et la tension de jonction est mesurée, et il est prouvé que cette relation suit la loi de distribution exponentielle par traitement des données ;

2. La constante de Boltzmann est mesurée avec plus de précision (l'erreur doit être inférieure à 2 %) ;

3. Apprendre à utiliser un amplificateur opérationnel pour réaliser un convertisseur courant-tension afin de mesurer le faible courant provenant de 10^-6De A à 10^-8A;

4. La relation entre la tension de jonction PN et la température est mesurée et la sensibilité de la tension de jonction à la température est calculée ;

5. Approximer pour calculer la bande interdite du matériau semi-conducteur (silicium) à 0 K.

Indices techniques

1. Alimentation CC

Une alimentation CC réglable de 0 à 1,5 V ;

Une alimentation CC réglable de 1 mA à 3 mA.

2. Module de mesure LCD

Rapport de résolution LCD : 128×64 pixels

Deux indicateurs numériques de tension. Plage de mesure : 0-4095 mV, résolution : 1 mV.

Plage de mesure : 0-40,95 V, Résolution : 0,01 V

3. Dispositif expérimental

Il est composé d'un amplificateur opérationnel LF356, d'un connecteur, d'un potentiomètre multitours, etc. Les triodes TIP31 et de type 9013 sont connectées en externe.

4. Chauffage

Chauffage réglable en cuivre pour puits sec ;

Plage de contrôle de la température du thermostat : température ambiante à 80,0 ℃ ;

Rapport de résolution du contrôle de température 0,1℃.

5. Équipement de mesure de la température

Capteur de température numérique DS18B20

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