【正文】 子一旦到達空間電荷區(qū)的邊界，就全部被掃向N區(qū)；同樣N區(qū)的少子空穴一旦到達空間電荷區(qū)的邊界也全部被掃向P區(qū)。一般硅PN結(jié)的IS為10151010A。正向電壓從零開始增大時，正向電流增加較緩慢；當(dāng)正向電壓增大到一定值時，正向電流按指數(shù)規(guī)律增大，這時PN結(jié)具有良好的導(dǎo)電性，電壓Ur稱為導(dǎo)通電壓。在正向電流較小，在反向電壓不大時，實際PN結(jié)的伏安特性與理想PN結(jié)的伏安特性相近，超出此范圍，就會出現(xiàn)較大的誤差。a 雪崩擊穿隨著反向電壓的提高，空間電荷區(qū)內(nèi)電場增強，通過勢壘區(qū)的載流子獲得的能量液隨之增加。雪崩擊穿一般發(fā)生在摻雜濃度較低，外加反向電壓又較高的PN結(jié)中。把這種在強電場作用下，使勢壘區(qū)中原子直接激發(fā)的擊穿現(xiàn)象稱為齊納擊穿。 熱擊穿上述的電擊穿過程是可逆的，也就是說當(dāng)PN結(jié)擊穿時，只要PN結(jié)的反向電流限制在一定的范圍內(nèi)，使消耗在PN結(jié)上的功率未超出最大允許值，PN結(jié)未被燒毀，那么反向電壓減小后，PN結(jié)仍可恢復(fù)成原來的正常狀態(tài)。3溫度的影響當(dāng)工作溫度變化時將會使二極管的特性產(chǎn)生一系列的變化，溫度對二極管的影響如圖(31)所示。當(dāng)溫度升高時，熱激發(fā)產(chǎn)生的載流子增加，使反向飽和電流IS增加。通常溫度每升高一攝氏度。在一般應(yīng)用電路中，半導(dǎo)體材料和器件性能的這種對溫度的依賴是一種缺陷，因為它會導(dǎo)致電路工作不穩(wěn)定，所以總是盡量設(shè)法克服和避免。 溫敏二極管及其應(yīng)用隨著半導(dǎo)體技術(shù)和測溫技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度之間的關(guān)系表現(xiàn)出良好的線性。硅溫敏二極管的磁靈敏度雖比砷化鎵溫敏二極管高，但由于它的工藝成熟，成本低，且在低溫下有較高的靈敏度，因此，是目前產(chǎn)量和用量最大的一種溫敏二極管。K0是指波爾茲曼常數(shù)；q是指電子的電荷量，q= 對式（），兩端取對數(shù)可得作為溫度和電流函數(shù)的正向電壓，即: ()式中：Ug0=Eg0/q式()給出了二極管的正向電壓UF與溫度T之間的關(guān)系。由半導(dǎo)體理論可知，對于實際的二極管來說，只要它們工作在PN結(jié)空間電荷區(qū)中的復(fù)合電流和表面漏電流可以忽略，而又未發(fā)生大注入效應(yīng)的電壓和溫度的范圍內(nèi)，它們的特性就與理想模型相符。 幾個關(guān)鍵性指標(biāo)(1)UFT關(guān)系對于不同的工作電流，溫敏二極管的 UFT關(guān)系也將不同。將式（）對T求偏導(dǎo)，可得靈敏度表達式： ()由式（）可知，溫敏二極管的靈敏度為負值，且與常數(shù)r，溫度T及電流IF有關(guān)。研究表明，在穩(wěn)定狀態(tài)下，自熱溫升由式（）給出： ()式中：P是指消耗的電功率，自熱溫升正比于功耗，其比例系數(shù)為熱阻Rth。對于低溫測量，恒定工作電流一般取1050uA。圖（42）給出了一個典型的應(yīng)用實例。比較器采用集成運算放大器uA741，由RP2調(diào)整給定。圖（4—2）簡易溫度調(diào)節(jié)器 電路的仿真該電路的仿真是在multism軟件完成的，仿真圖如下所示。Ur為參考電壓，由Rp2調(diào)整給定。該溫度調(diào)節(jié)器在30min內(nèi)，控溫精度約為0C。但由于種種條件的限制，最終電路的工作狀態(tài)及輸出出現(xiàn)一定的問題，同時也反映出本人在這方面專業(yè)知識和動手操作能力比較欠缺，這還需要我在今后的工作和生活中繼續(xù)努力。從接到研究課題到最后的成形，這中間發(fā)生的點點滴滴都將成為我人生旅途中不可或缺的一段美好記憶。在這里向所有關(guān)心過我的、在我的人生旅途中留下痕跡的人們表示最真摯的感謝。最后，謹(jǐn)向抽出寶貴時間參加本論文答辯工作的教授，老師致以最衷心的感謝。一般來講，晶體二極管是一個由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體燒結(jié)形成的PN結(jié)界面。二極管可分為發(fā)光二極管（LED），整流二極管，穩(wěn)壓二極管，開關(guān)二極管等等，這里只介紹前面說的幾種。整流二極管，也是很常見的，利用的是二極管的單向?qū)ㄌ匦?，從而可以將負極性電信號濾掉半波整流，也可以進行其它的整流例如全波整流。鉗位作用：（鍺管），（硅管），從而使與其連接的器件兩端電壓維持在一個范圍內(nèi)，最簡單就是三極管的BE結(jié)電壓在導(dǎo)通時可保持在鉗位電壓，這點常用于三極管的靜態(tài)分析。SBD不是利用P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體接觸形成PN結(jié)原理制作的，而是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成的金屬－半導(dǎo)體結(jié)原理制作的。這些優(yōu)良特性是快恢復(fù)二極管所無法比擬的。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。穩(wěn)壓管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時，反向電流很小，當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時，反向電流突然猛增，穩(wěn)壓管從而反向擊穿，此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓的變化卻相當(dāng)小，利于這一特性，穩(wěn)壓管訪問就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。那么，它是怎樣把光信號轉(zhuǎn)換成電信號的呢？大家知道，普通二極管在反向電壓作用在處于截止?fàn)顟B(tài)，只能流過微弱的反向電流，光電二極管在設(shè)計和制作時盡量使PN結(jié)的面積相對較大，以便接收入射光。一種將交流電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔艿陌雽?dǎo)體器件。若加相反的電壓，使位壘增加，可承受高的反向電壓，流過很小的反向電流（稱反向漏電流），稱為反向阻斷狀態(tài)。這種器件的結(jié)面積較大，能通過較大電流（可達上千安），但工作頻率不高，一般在幾十千赫以下。硅溫敏二極管是一種體積小、測溫準(zhǔn)確、便于集成化和多功能化的新型溫度傳感器，因而得到廣泛的應(yīng)用，它滿足測溫的特殊要求:對溫度有較高的靈敏度。簡易溫度調(diào)節(jié)器是利用半導(dǎo)體材料和器件的某些性能參數(shù)的溫度依賴性，實現(xiàn)了對溫度的檢測，控制或補償?shù)裙δ?。簡易溫度調(diào)節(jié)器是利用半導(dǎo)體材料和器件的某些性能參數(shù)的溫度依賴性，實現(xiàn)了對溫度的檢測，控制或補償?shù)裙δ?。四進行計算機仿真。河西學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）指導(dǎo)教師評審表畢業(yè)論文指導(dǎo)教師評定成績（本頁由指導(dǎo)教師手寫）評審基元評審要素評審內(nèi)涵滿分實評分選題質(zhì)量20%目的明確符合要求選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和綜合訓(xùn)練的基本要求5理論意義或?qū)嶋H價值符合本學(xué)科的理論發(fā)展，有一定的學(xué)術(shù)意義；對經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的應(yīng)用性研究中的某個理論或方法問題進行研究，具有一定的實際價值5選題恰當(dāng)題目規(guī)模適當(dāng)5難易度適中5能力水平40%查閱文獻資料能力能獨立查閱相關(guān)文獻資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果，并恰當(dāng)運用5綜合運用知識能力能運用所學(xué)專業(yè)知識分析、研究和闡述問題；論文內(nèi)容有適當(dāng)?shù)纳疃?、廣度和難度10研究方案的設(shè)計能力整體思路清晰；研究方案合理可行10研究方法和手段的運用能力能運用本學(xué)科常規(guī)研究方法及相關(guān)研究手段（如計算機、實驗儀器設(shè)備等）進行實驗、實踐并加工處理、總結(jié)信息10外文應(yīng)用能力能閱讀、翻譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語水平5論文質(zhì)量40%文題相符較好地完成論文選題的目的要求5寫作水平論點鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語言流暢15寫作規(guī)范符合學(xué)術(shù)論文的基本要求。論文撰寫，寫出初稿，進行修改并定稿。 三. 論文(設(shè)計)進度安排階段論文（設(shè)計）各階段名稱起止日期一查閱相關(guān)文獻，確定題目，寫出開題報告二查閱本論文有關(guān)的文獻，寫出文獻綜述。河西學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書論 文 題 目二極管的溫度特性及應(yīng)用實例研究作 者 姓 名陳立娟所屬系、專業(yè)、年級物理與機電工程學(xué)院物理學(xué)09（3）指導(dǎo)教師姓名、職稱南雅公 副教授任務(wù)下達日期一. 論文（設(shè)計）的主要內(nèi)容論文應(yīng)在正確認識設(shè)計題目的前提下，認真研讀文獻資料，介紹二極管的發(fā)展及特性，重點研究溫度對二極管正向特性，反向特性的影響。參考文獻：[1]童詩白．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）[M]．北京高等教育出版社,2003．[2]周淑閣,付文紅,碩力更．模擬電子基礎(chǔ)[M]．．[3]劉杰．PN結(jié)物理特性研究中的問題及處理[J]．,(11)． [4]王治昆,于旭東．PN結(jié)傳感原理線性化分析[J]．河北建筑科技學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）,2005,(3):111112．[5]徐兵．PN結(jié)正向壓降溫度特性實驗的幾點改進措施[J]．計量與測試技術(shù),2011,(2):4849． [6]胡險峰,朱世國．PN結(jié)正向伏安特性曲線隨溫度的變化[J]．物理實驗,2003,23(10):69．[7]林鋼．常用電子元器件[M]．機械工業(yè)出版社,2004．[8]楊棧云,李世文,王俊惠．電子器件從原理分析到故障檢修及系統(tǒng)應(yīng)用[M]．科學(xué)出版社,2007．[9]蘇中,李擎．基于仿真技術(shù)的加速度計標(biāo)度因數(shù)溫度補償[J]．電子測量與儀器學(xué)報,2004,18(4):2528．[10]劉篤仁,韓保君,劉勒．傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)（第二版）[M]．西安電子科技大學(xué)出版社,2011．河西學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目審批表系（部）、院： 物理與機電工程學(xué)院 專業(yè)：物理學(xué)教師姓名南雅公職稱副教授學(xué)歷研究生擬選論文（設(shè)計）題目二極管的溫度特性及應(yīng)用實例研究選題內(nèi)容與要求：論文應(yīng)在正確認識設(shè)計題目的前提下，認真研讀文獻資料，介紹二極管的發(fā)展及特性，重點研究溫度對二極管正向特性，反向特性的影響。自60年代以來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)和測量技術(shù)的飛速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)在電流一定的情況下，PN結(jié)的正向電壓和溫度之間呈現(xiàn)相當(dāng)好的線性關(guān)系。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。P區(qū)的載流子是空穴,N區(qū)的載流子是電子，在P區(qū)和N區(qū)間形成一定的位壘。光的強度越大，反向電流也越大。光電二極管和普通二極管一樣，也是由一個PN結(jié)組成的半導(dǎo)體器件，也具有單方向?qū)щ娞匦?。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。發(fā)光二極管簡稱為LED。是近年來間世的低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件。其它二極管還有肖特基二極管，隧道二極管，雙向出發(fā)二極管，微功耗基準(zhǔn)電壓二極管等，由于其制作工藝不同而具有不同的功能。常見的有保護場效應(yīng)管，即在場效應(yīng)管柵極反向并接一個二極管。發(fā)光二極管相對其他二極管正向?qū)妷狠^大。當(dāng)外加電壓等于零時，由于PN 結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電