合肥工业大学PN结IV特性实验
1、肖特基二极管受温度的影响
肖特基二极管受温度的影响要比普通二极管受温度的影响要小得多。原因是通常自身体积较大,容易散热,且工作在开关状态,不是一直在工作状态的。
肖特基二极管是以其发明人肖特基博士(Schottky)命名的,SBD是肖特基势垒二极管(SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD)的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形成PN结原理制作的,而是利用金属与半导体接触形成的金属-半导体结原理制作的。因此,SBD也称为金属-半导体(接触)二极管或表面势垒二极管,它是一种热载流子二极管。
2、我是安徽高校的学生想考合肥工业大学车辆工程的研究生,请问好考吗?
1.安徽工程大学(工程科技学院)专升本招工业工程(理工类)、土木工程(理工类)、行政管理(文史类)三个专业,不招机电一体化专业
2.安徽科技学院招收有机电技术教育专业(师范类)
统 考 科 目:英语,计算机基础,高等数学
考纲:
英语考试以教育部颁布的《高职高专教育英语课程教学基本要求》和《高等学校英语应用能力考试大纲和样题》为依据,测试考生语言知识和语言技能,包括一般性语言和涉外业务内容。考试内容包括五个部分:词汇和语法结构、完形填空、阅读理解、翻译(英译汉)、写作(汉译英)。
计算机基础考查的是计算机基础知识、操作系统、Word文字处理软件、Excel电子表格、多媒体技术、网络基础及In-ternet、信息安全、程序设计与数据库基础等8个部分。
高等数学考查微积分、线性代数、概率论初步等3个部分;综合文科包括:《政治理论》(含马克思主义哲学原理、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、法律基础)和《大学语文》。其中,《政治理论》占40%,《大学语文》占60%。
专 业 加 试 范 围:《电工电子》
《电工电子技术》
一、考试大纲基本内容
第一部分:电工技术部分
1、电路的基本物理量(I、V、P)、电路的工作状态(短路、开路)。
2、电路的两个基本定律(欧姆定律、克希荷夫定律);电阻的串、并联与电路中电位的计算。
3、电路的分析及计算方法,支路电流法、迭加原理、电源的等效变换及戴维南定理。
(二)单相交流电路
1、正弦交流电的基本概念(周期、频率、相位和相位差、有效值)
2、正弦量的相量表示法与相量图。
3、单一参数的电路:纯电阻电路、纯电感电路、纯电容电路(电压和电流的大小关系和相位关系分析、电阻、感抗和容抗的计算)。
4、电阻、电感与电容元件串联的交流电路(电压和电流的关系、阻抗、电路中功率:瞬时功率、有功功率、无功功率和视在功率)。
5、阻抗的串联与并联。8 F0 n% M7 B: I$ @
6、提高功率因数的方法。
7、电路中的谐振:串联谐振、并联谐振、品质因数。
(三)三相正弦交流电路
1、三相电动势的产生、发电机三相绕组的星形联接、相电压和线电压的关系
2、负载的星形联接:负载相电压和线电压的关系、相电流和线电流的关系。对称负载的概念与意义。三相四线制,中线的作用。
3、负载三角形联接:相电压与线电压的关系、相电流与线电流的关系。
4、三相功率的计算。
(四)电路的过渡过程)
1、过渡过程的产生和换路定律
2、RC电路的过渡过程:经典法的分析步骤,初始值的确定,时间常数。(五)变压器
1、变压器工作原理,电压变换、电流变换和阻抗变换。
2、自耦变压器。
(六)异步电动机
1、异步电动机的结构、作用原理和旋转磁场的产生(同步转速、转差率、旋转磁场的方向)。
2、异步电动机的铭牌数据。
(七)电器与控制线路
1、常用的电器:按扭、熔断器、交流接触器、热继电器、行程开关 2、控制线路:点动、自锁、互锁控制。
(八)电工安全技术(安全用电基本常识、电气设备的保护接地和接零)
第二部分:电子技术部分
(一)二极管及整流电路
1、半导体的基本概念、本征半导体、杂质半导体与PN结及其单向导电 2、二极管的伏安特性和参数。8 ^' G. V. S4 J* g) e2 c$ [4 I
3、单相半波整流电路。单相全波及单相桥式整流电路。
4、滤波电路:电容滤波、电感滤波、LC型滤波器、π型滤波器
5、稳压管及稳压管的稳压电路。
(二)晶体管及交流放大电路
1、晶体管的结构、电流放大作用、特性曲线和主要参数
2、共射接法单管放大电路的组成及各元件的作用、直流负载线和交流负载线、电压放大倍数。
3、晶体管微变等效电路。单管放大电路的微变等效电路。输入电阻、输出电阻。电压放大倍数的计算。
4、放大电路工作点的稳定和典型的偏置电路。
5、阻容耦合放大电路:输入电阻、输出电阻。多级放大电路的电压放大倍数。频率特性的概念
6、反馈放大电路(反馈的基本概念、负反馈的分类及反馈极性的判别、负反馈对放大电路性能的影响)
7、正弦波振荡电路。产生自激振荡的条件及LC振荡电路、谐振频率。
8、功率放大电路(类型、效率与电路结构OTL、OCL)。
(三)运算放大器
1、运算放大器的组成(反相输入方式和同相输入方式)。
2、基本运算放大器:比例器、加法器。
(四)脉冲数字电路
1、脉冲波形及晶体管开关作用。
2、逻辑门电路:“与”门、“或”门、“非”门和“与非”门电路的逻辑功能,真值表和图形符号、逻辑图、逻辑函数。
3、组合逻辑电路(加法器与减法器、译码器、数码显示)。
4、集成电路触发器:R-S触发器、J-K触发器、D触发器的功能。
5、时序逻辑电路(二进制计数器、十进制计数器
二、试题基本类型与分值比例
本次考试总分为150分、考试时间120分钟,试卷具体结构如下
(1)填空: 20%'
(2)选择: 30%
(3)判断: 10%
(4)分析: 20%
(5)计算: 20%
三、主要参考书
秦曾煌.电工学简明教程.北京:高等教育出版社,2001
3、二极管和PN结伏安特性的区别
呵呵,区别不大,因为二者本质是一样的,要知道,二极管的本质就是PN结!二极管就是利用了PN结的单向导电性制成的。 实际的二极管的IV特性曲线与PN结IV特性曲线的那点区别都是由于接触以及其他寄生因素带来的,但本质性质都是一样的。 (扯点题外话,二极管最初就是PN结二极管,后来发展到其他的,如PiN二极管,肖特基二极管,但都和PN结的原理类似,虽然肖特基二极管是金属与半导体的接触。 所以了解了这些,你就会明白了。) 希望我的回答能对你有所帮助
4、半导体PN结中理想因子m怎么用实验测量出来?
m=(q/kT)*(dV/d(lnI)),
q/kT是常数,dV/d(lnI)可以通过PN结的IV特性曲线得出。
具体计算方法就是,先测得PN结的I-V曲线,再用ORIGIN或其他软件把 I 的信号值改成lnI,这样就得到了一条V-lnI曲线,取曲线中间那条斜线的斜率就是dV/d(lnI)了。
5、二极管和PN结伏安特性的区别
呵呵,区别不大,因为二者本质是一样的,要知道,二极管的本质就是PN结!
二极管就是利用了PN结的单向导电性制成的。 实际的二极管的IV特性曲线与PN结IV特性曲线的那点区别都是由于接触以及其他寄生因素带来的,但本质性质都是一样的。
(扯点题外话,二极管最初就是PN结二极管,后来发展到其他的,如PiN二极管,肖特基二极管,但都和PN结的原理类似,虽然肖特基二极管是金属与半导体的接触。 所以了解了这些,你就会明白了。)
希望我的回答能对你有所帮助
6、pn结理想因子
m=(q/kT)*(dV/d(lnI)),
q/kT是常数,dV/d(lnI)可以通过PN结的IV特性曲线得出.
具体计算方法就是,先测得PN结的I-V曲线,再用ORIGIN或其他软件把 I 的信号值改成lnI,这样就得到了一条V-lnI曲线,取曲线中间那条斜线的斜率就是dV/d(lnI)了.
7、半导体中电子和空穴运动的区别,pn结电流方程中理想因子怎么用实验测量,击穿电压怎么测量
电子和空穴的运动其实都是电子在运动,空穴的运动其实就是和电子的相对运动
和电流类似,就空穴来说,我们说的空穴的运动就是电子反方向运动的结果
区别就在于,谁是多出来的,多出来的是电子么,就是电子流了,多出来的是空穴么,虽然是电子在运动,但我们称之为空穴流
8、如何测试太阳能电池的iv特性曲线
当然是用光伏专用的IV特性曲线测试仪来测,当然如果有时间也可以自己搭建一个小的测试系统,但是精度难保证,而且需要推算STC功率值的,需要内置算法进去。
9、非标态下用IV-400测试的太阳能电池IV数据,如何修正获取到标准状态下的数据?
太阳能光伏电池实验讲义
一、实验目的
1、了解pn结基本结构与工作原理;
2、了解太阳能电池的基本结构,理解工作原理;
3、掌握pn结的伏安特性及伏安特性对温度的依赖关系;
4、掌握太阳能电池基本特性参数测试原理与方法,了解光源波长、温度等因素对太阳能电池
特性的影响;
5、通过分析pn结、太阳能电池基本特性参数测试数据,进一步熟悉实验数据分析与处理的方法,分析实验数据与理论结果间存在差异的原因。
二、实验原理
1、光生伏特效应
半导体材料是一类特殊的材料,从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间,导电能力随外界环境(如温度、光照等)发生剧烈的变化。半导体材料具有负的带电阻温度系数。从材料结构特点说,这类材料具有半满导带、价带和半满带隙,温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带,改变材料的电学性质。通常情况下,都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理,调整它们的电学特性,以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。基于半导体材料电子器件的核心结构通常是pn结,pn结简单说就是p型半导体和n型半导体的基础区域,太阳能电池本质上就是pn结。
常见的太阳能电池从结构上说是一种浅结深、大面积的pn结。太阳能电池之所以能够完成光电转换过程,核心物理效应是光生伏特效应。这种效应是半导体材料的一种通性。如图1所示,当特定频率的光辐照到一块非均匀半导体上时,由于内建电场的作用,载流子重新分布导致半导体材料内部产生电动势。如果构成回路就会产生电流。这种电流叫做光生电流,这种内建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。
非均匀半导体就是指材料内部杂质分布不均匀的半导体。pn结是典型的一个例子。n型半导体材料和p型半导体材料接触形成pn结。pn结根据制备方法、杂质在体内分布特征等有不同的分类。制备方法有合金法、扩散法、生长法、离子注入法等等。杂质分布可能是线性分布的,也可能是存在突变的,pn结的杂质分布特征通常是与制备方法相联系的,不同的制备方法导致不同的杂质分布特征。
图1 pn结结构示意图
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根据半导体基本理论,处于热平衡态的pn结结构由p区、n区和两者交界区域构成。为了维持统一的费米能级,p区内空穴向n区扩散,n区内空穴向p区扩散。载流子的定向运动导致原来的电中性条件被破坏,p区积累了带有负电的不可动电离受主,n区积累了不可能电离施主。载流子扩散运动的结果导致p区带负电,n区带正电,在界面附近区域形成由n区指向p区的内建电场和相应的空间电荷区。显然,两者费米能级的不统一是导致电子空穴扩散的原因,电子空穴扩散又导致出现空间电荷区和内建电场。而内建电场的强度取决于空间电荷区的电场强度,内建电场具有阻止扩散运动进一步发生的作用。当两者具有统一费米能级后扩散运动和内建电场的作用相等,p区和n区两端产生一个高度为qVD的势垒。理想pn结模型下,处于热平衡的pn结空间电荷区没有载流子,也没有载流子的产生与复合作用。
当有入射光垂直入射到pn结,只要pn结结深比较浅,入射光子会透过pn结区域甚至能深入半导体内部。如图2所示,如果入射光子能量满足关系h#61550;#61619;Eg(Eg为半导体材料的禁带宽度),那么这些光子会被材料本征吸收,在pn结中产生电子空穴对。光照条件下材料体内产生电子空穴对是典型的非平衡载流子光注入作用。光生载流子对p区空穴和n区电子这样的多数载流子的浓度影响是很小的,可以忽略不计。但是对少数载流子将产生显著影响,如p区电子和n区空穴。在均匀半导体中光照射下也会产生电子空穴对,它们很快又会通过各种复合机制复合。在pn结中情况有所不同,主要原因是存在内建电场。内建电场的驱动下p区光生少子电子向n区运动,n区光生少子空穴向p区运动。这种作用有两方面的体现,第一是光生少子在内建电场驱动下定向运动产生电流,这就是光生电流,它由电子电流和空穴电流组成,方向都是由n区指向p区,与内建电场方向一致;第二,光生少子的定向运动与扩散运动方向相反,减弱了扩散运动的强度,pn结势垒高度降低,甚至会完全消失。宏观的效果是在pn结两端产生电动势,也就是光生电动势。
图2 光辐照下的pn结
光辐照pn结会使得pn结势垒高度降低甚至消失,这个作用完全等价于在pn结两端施加正向电压。这种情况下的pn结就是一个光电池。开路下pn结两端的电压叫做开路电压Voc,闭路下这种pn结等价于一个电源,对应的电流Isc称为闭路电流。光生伏特效应就是光能转化为电能的过程,开路电压和闭路电流是两个基本的参数。
2、太阳能电池无光照情况下的电流、电压关系-(暗特性)
太阳能电池是依据光生伏特效应把太阳能或者光能转化为电能的半导体器件。如果没有光照,太阳能电池等价于一个pn结。通常把无光照情况下太阳能电池的电流电压特性叫做暗特性。近似地,可以把无光照情况下的太阳能电池等价于一个理想p