【正文】 成電信號，成為光電傳感器件。設(shè)計出一種簡易溫度調(diào)節(jié)器。（指導(dǎo)教師指定）[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(diǎn)改進(jìn)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(jī)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(bǔ)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．教研室意見負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日系（部） 意 見負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日河西學(xué)院物理與機(jī)電工程學(xué)院指導(dǎo)教師指導(dǎo)畢業(yè)論文情況登記表論文題目二極管的溫度特性及應(yīng)用實例研究學(xué)生姓名陳立娟所屬學(xué)院物電學(xué)院專業(yè)物理學(xué)年級2009級指導(dǎo)教師南雅公所在單位河西學(xué)院職稱副教授學(xué)歷研究生指導(dǎo)時間指導(dǎo)地點(diǎn)指 導(dǎo) 內(nèi) 容學(xué)生簽名備 注實驗室明確總體任務(wù)、主體工作及最終目標(biāo)實驗室確定電路基本框架和仿真軟件實驗室分析仿真存在問題的問題實驗室簡易溫度調(diào)節(jié)器電路的組裝焊接安排實驗室查看整體電路的組裝焊接情況實驗室測試整體電路，并對輸出情況進(jìn)行分析實驗室修改論文細(xì)節(jié)實驗室對論文進(jìn)行第三次審閱備注：如果是幾個導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)，可加行填寫導(dǎo)師信息；可加附頁。根據(jù)這一關(guān)系，可以利用二極管進(jìn)行溫度檢測，并且相繼研制出了專用的砷化鎵和硅敏二極管，現(xiàn)已廣泛用于50℃~+150℃范圍內(nèi)的穩(wěn)定測量。但是，在電路中不是用它作整流元件，而是通過它把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。其反向恢復(fù)時間極短（可以小到幾納秒），而整流電流卻可達(dá)到幾千安培。極管在電路中的應(yīng)用是必不可少的，無論是做整流電路還是鉗位作用還是其他的一些作用，都會用到它。參考文獻(xiàn)：[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(diǎn)改進(jìn)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(jī)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(bǔ)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． 致 謝時間如白駒過隙，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)四年就要結(jié)束了，我的論文也已順利的完成。該溫度調(diào)節(jié)器在30min內(nèi)，控溫精度約為0C。(3) 自熱特性溫敏二極管工作時總要通過一定的電流，因此自熱是不可避免的，會致使其結(jié)溫TJ高于環(huán)境溫度TA。Eg0是指溫度為0K時材料的禁帶寬度，其單位為eV。若維持電流不變，則隨著溫度的增加，其正向電壓必然要減小。當(dāng)反向電壓增大到一定值時，勢壘區(qū)內(nèi)就能建立起很強(qiáng)的電場，它能夠直接將束縛在共價鍵中的價電子拉出來，使勢壘區(qū)產(chǎn)生大量的電子空穴對，形成較大的反向電流，產(chǎn)生擊穿。正向電壓時U為正值，反向電壓時U為負(fù)值。電子、空穴不斷連續(xù)的運(yùn)動便形成了電流，其方向有P區(qū)指向N區(qū)。同理，電子將越過分界面自N區(qū)像P區(qū)擴(kuò)散，而在N區(qū)留下不能移動的正離子，電子進(jìn)入P區(qū)也很快被復(fù)合。T為熱力學(xué)溫度；K為波爾茲曼常數(shù)?？昭ㄒ部梢赃\(yùn)動，如果其他共價鍵中的電子移動到某一空穴所在的共價鍵中，填補(bǔ)了空位，這樣就相當(dāng)于空穴移動了位置。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。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(kuò)散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行實際電路的搭建、調(diào)試和測試。該調(diào)節(jié)器，用于液氮?dú)饬魇胶銣仄髦?7300K范圍的溫度調(diào)節(jié)控制，它是通過給集成運(yùn)算放大器uA741加電壓Ur和Ux作為參考電壓的，設(shè)定的溫度也由Ur給定，Ux隨溫敏二極管的溫度變化而變化。 diode。按照管芯結(jié)構(gòu)，又可分為點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。所謂單晶就是在一塊半導(dǎo)體內(nèi)原子按晶格排列得非常整齊。復(fù)合是指導(dǎo)帶上的電子放出能量又跳回價帶中而填補(bǔ)價帶中的空穴的過程。若在鍺晶體中摻入少量的硼原子，如圖（12）所示，摻入的硼原子取代了某些鍺原子的位置。這里需要指出的是溫度不能太高，如果溫度過高，本征載流子濃度大大增加，當(dāng)本征載流子濃度超過摻雜濃度時，不管是原來的P型區(qū)還是N型區(qū)，都表現(xiàn)出本征半導(dǎo)體的特性，此時PN結(jié)也就不存在了。在強(qiáng)電場作用下，P區(qū)的少子電子一旦到達(dá)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(dá)空間電荷區(qū)的邊界也全部被掃向P區(qū)。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(qiáng)，通過勢壘區(qū)的載流子獲得的能量液隨之增加。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。 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。 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。圖（42）給出了一個典型的應(yīng)用實例。該溫度調(diào)節(jié)器在30min內(nèi)，控溫精度約為0C。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。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(diǎn)常用于三極管的靜態(tài)分析。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。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)。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(bǔ)償?shù)裙δ堋? 三. 論文(設(shè)計)進(jìn)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(xiàn)，確定題目，寫出開題報告二查閱本論文有關(guān)的文獻(xiàn)，寫出文獻(xiàn)綜述。硅整流二極管的擊穿電壓高，反向漏電流小，高溫性能良好。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。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。二極管又稱晶體二極管，簡稱二極管(diode)，另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導(dǎo)電流的電子器件。仿真表明，電路工作良好，各項性能指標(biāo)基本符合設(shè)計要求。V是溫度檢測元件，采用鍺溫敏二極管。由圖（41）可以看出，在50—+500C 范圍內(nèi)，其 UFT之間具有良好的線性關(guān)系。專用的砷化鎵和硅溫敏二極管，現(xiàn)已廣泛用于1400K范圍的溫度測量。圖(31)溫度對二極管伏安特性的影響在晶體管電路中，晶體管的偏置電流一旦確定，那么該電路中晶體管的工作點(diǎn)也就隨之確定，PN結(jié)厚度和它的結(jié)電容大小也就隨之確定，不管是線性區(qū)還是飽和區(qū)，它都是固定的，工作點(diǎn)是不會發(fā)生改變的。這些新產(chǎn)生的電子和空穴又會在電場的作用下，重新獲得能量，碰撞其他的中性原子使之電離，再產(chǎn)生更多的電子空穴對。在反向電壓的作用下，越過界面的少子，通過回路形成反向電流，因為少子的濃度很低，所以反向電流很小，可以推得反向電流Ir與反向電壓的關(guān)系為： （）隨著反向電壓的增加，反向電流開始少有增加，1，式（）可以寫成： （）方向電流Ir近似為常數(shù)，不再隨反向電壓變化而變化，稱IS為方向飽和電流。2二極管的特性 正向特性PN結(jié)加正向偏置時，由于外加電壓與PN結(jié)的內(nèi)建電場方向相反，從而使內(nèi)建電場消弱，這就打破了原有的平衡狀態(tài)，使P區(qū)和N區(qū)的多子向空間電荷區(qū)移動。由于3價雜質(zhì)的原子很容易接受價電子，所以稱這種物質(zhì)為“受主雜質(zhì)”。顯然激發(fā)過程使電子空穴對增加，而復(fù)合又是電子空穴對減少。當(dāng)溫度升高時，有些原子中的價電子獲得足夠的能量，可以克服共價鍵的束縛，跑到晶格中，成為可以在晶格中自由運(yùn)動的自由電子，而在原共價鍵中出現(xiàn)了一個空位置，成為空穴。由于是點(diǎn)接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小電流電路，如收音機(jī)的檢波等。simple thermostat 0引言二極管是最常用的電子元件之一，它最大的特性就是單向?qū)щ娦?，也就是?dāng)外加正向偏置電壓下電流只可以從