半导体器件综合测试实验报告

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半导体器件综合参数测试

研究生《电子技术综合实验》课程报告题目：半导体器件综合参数测试学号姓名专业指导教师院（系、所）年月日一、实验目的：（1）了解、熟悉半导体器件测试仪器，半导体器件的特性，并测得器件的特性参数。

掌握半导体管特性图示仪的使用方法，掌握测量晶体管输入输出特性的测量方法。

（2）测量不同材料的霍尔元件在常温下的不同条件下（磁场、霍尔电流）下的霍尔电压，并根据实验结果全面分析、讨论。

二、实验内容：（1）测试3AX31B、3DG6D的放大、饱和、击穿等特性曲线，根据图示曲线计算晶体管的放大倍数；（2）测量霍尔元件不等位电势，测霍尔电压，在电磁铁励磁电流下测霍尔电压。

三、实验仪器：XJ4810图示仪、示波器、三极管、霍尔效应实验装置四、实验原理：1.三极管的主要参数：（1）直流放大系数h FE：h FE=（I C-I CEO）/I B≈I C/I B。

其中I C为集电极电流，I B为基极电流。

基极开路时I C值，此值反映了三极管热稳定性。

（2）穿透电流I CEO：（3）交流放大系数β：β=ΔI C/ΔI B（4）反向击穿电压BV CEO：基极开路时，C、E之间击穿电压。

2.图示仪的工作原理：晶体管特性图示仪主要由阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、工作于X-Y方式的示波器、测试转换开关及一些附属电路组成。

晶体管特性图示仪根据器件特性测量的工作原理，将上述单元组合，实现各种测试电路。

阶梯波信号源产生阶梯电压或阶梯电流，为被测晶体管提供偏置；集电极扫描电压发生器用以供给所需的集电极扫描电压，可根据不同的测试要求，改变扫描电压的极性和大小；示波器工作在X-Y状态，用于显示晶体管特性曲线；测试开关可根据不同晶体管不同特性曲线的测试要求改变测试电路。

（原理如图1）上图中，R B、E B构成基极偏置电路。

当E B》V BE时，I B=（E B-V BE）/R B基本恒定。

晶体管C-E之间加入锯齿波扫描电压，并引入小取样电阻RC，加到示波器上X轴Y轴电压分别为：V X=V CE=V CA+V AC=V CA-I C R C≈V CAV Y=-I C·R C∝-I CI B恒定时，示波器屏幕上可以看到一根。

半导体物理实践报告(2篇)

第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展，半导体材料在电子、光电子和微电子等领域扮演着至关重要的角色。

半导体物理作为研究半导体材料基本性质和器件原理的学科，对于理解和设计新型半导体器件具有重要意义。

本实验旨在通过一系列实践操作，加深对半导体物理基本概念的理解，并掌握相关实验技能。

二、实验目的1. 理解半导体材料的能带结构及其与载流子浓度的关系。

2. 掌握半导体物理实验的基本操作和数据处理方法。

3. 通过实验验证半导体物理的基本理论。

4. 培养学生的科学实验能力和团队合作精神。

三、实验原理1. 能带结构：半导体材料的能带结构是其基本性质之一。

本实验通过测量半导体的导电性，分析其能带结构，并探讨载流子浓度与温度的关系。

2. 载流子浓度：载流子浓度是描述半导体导电性的重要参数。

本实验通过测量不同温度下的载流子浓度，分析其与温度的关系。

3. PN结：PN结是半导体器件中最基本的结构之一。

本实验通过测量PN结的正向和反向电流，分析其特性。

四、实验器材与步骤1. 实验器材：- 半导体样品（如硅、锗等）- 数字万用表- 温度控制器- 电源- 接地线- 连接线2. 实验步骤：（1）将半导体样品连接到数字万用表上，设置测量模式为电阻测量。

（2）逐渐改变温度，记录不同温度下的电阻值。

（3）绘制电阻-温度曲线，分析半导体材料的能带结构。

（4）通过公式计算载流子浓度，分析其与温度的关系。

（5）搭建PN结电路，测量正向和反向电流。

（6）分析PN结的特性，如正向导通和反向截止等。

五、实验结果与分析1. 能带结构分析：通过实验测得的电阻-温度曲线，可以观察到半导体材料的电阻随温度的升高而减小。

这表明半导体材料的能带结构在温度升高时发生变化，载流子浓度增加。

2. 载流子浓度分析：根据实验数据，通过公式计算得出载流子浓度随温度的升高而增加。

这符合半导体物理理论，即温度升高，电子和空穴的激发能量增加，导致载流子浓度增加。

3. PN结特性分析：通过测量PN结的正向和反向电流，观察到PN结在正向偏置时导通，反向偏置时截止。

半导体器件综合测试实验报告

半导体器件综合测试实验报告1实验⽬的了解、熟悉半导体器件测试仪器，半导体器件的特性，并测得器件的特性参数。

掌握半导体管特性图⽰仪的使⽤⽅法，掌握测量晶体管输⼊输出特性的测量⽅法；测量不同材料的霍尔元件在常温下的不同条件下（磁场、霍尔电流）下的霍尔电压，并根据实验结果全⾯分析、讨论。

2实验内容测试3AX31B、3DG6D的放⼤、饱和、击穿等特性曲线，根据图⽰曲线计算晶体管的放⼤倍数；测量霍尔元件不等位电势，测霍尔电压，在电磁铁励磁电流下测霍尔电压。

3实验仪器XJ4810图⽰仪、⽰波器、三极管、霍尔效应实验装置。

4实验原理4.1三极管的主要参数4.1.1 直流放⼤系数共发射极直流放⼤系数ββ=-( 4-1)(I I)/IC CEO B时，β可近似表⽰为当I IC CEOβ=( 4-2)I/IC B4.1.2 交流放⼤系数共发射极交流放⼤系数β定义为集电极电流变化量与基极电流变化量之⽐，即CE CBv i i β=?=?常数( 4-3)4.1.3 反向击穿电压当三极管内的两个PN 结上承受的反向电压超过规定值时，也会发⽣击穿，其击穿原理和⼆极管类似，但三极管的反向击穿电压不仅与管⼦⾃⾝的特性有关，⽽且还取决于外部电路的接法。

4.2霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作⽤⽽产⽣电动势的效应，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒⼦在磁场中受洛仑兹⼒的作⽤⽽引起的偏转。

当带电粒⼦（电⼦或空⽳）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的⽅向上产⽣正负电荷在不同侧的聚积，从⽽形成附加的横向电场。

图4-1 霍尔效应⽰意图如图4-1所⽰，磁场B 位于Z 的正向，与之垂直的半导体薄⽚上沿X 正向通以电流sI （称为控制电流或⼯作电流），假设载流⼦为电⼦（N 型半导体材料），它沿着与电流s I 相反的X 负向运动。

由于洛伦兹⼒L f 的作⽤，电⼦即向图中虚线箭头所指的位于y 轴负⽅向的B 侧偏转，并使B 侧形成电⼦积累，⽽相对的A 侧形成正电荷积累。

半导体器件实验报告

实验报告实验名称半导体器件课程设计班级姓名：学号：实验日期：实验地点：一．P MOS的制造流程制作PMOS的主要流程为：衬底掺杂—〉栅氧化—〉离子注入—〉淀积多晶硅栅—〉多晶硅氧化—〉多晶掺杂—〉边墙氧化层淀积—〉边墙氧化层刻蚀形成氧化层—〉源漏注入—〉源漏退火—〉金属化—〉镜像生成PMOS结构。

二．实验程序和图形进入模拟软件后，输入数据和程序go athena# Non-Uniform Grid(0.6um x 0.8um)line x loc=0.00 spac=0.10line x loc=0.20 spac=0.01line x loc=0.60 spac=0.01#line y loc=0.00 spac=0.008line y loc=0.20 spac=0.01line y loc=0.50 spac=0.05line y loc=0.80 spac=0.15# Initial Silicon Structure with <100> Orientationinit silicon c.phosphor=1.0e14 orientation=100 two.d# Gate Oxidationdiffus time=11 temp=950 dryo2 press=1.00 hcl.pc=3#extract name="Gateoxide" thickness material="SiO~2"mat.occno=1 x.val=0.3# Threshold Voltage Adjust implantimplant phosphor dose=9.5e10 energy=10 crysta l此图为离子注入后杂质浓度在画线处注入的磷的浓度相对于器件的深度的分布# Conformal Polysilicon Depositiondeposit polysilicon thick=0.20 divisions=10# Poly Definitionetch polysilicon left p1.x=0.35# Polysilicon Oxidationdiffus time=3 temp=900 weto2 press=1.00# Polysilicon Dopingimplant boron dose=3.0e13 energy=10 crystal# Spacer Oxide Depositiondeposit oxide thick=0.12 divisions=10# Spacer Oxide Etchetch oxide dry thick=0.12# Soucer/Drain Implantimplant bf2 dose=5.0e15 energy=24 tilt=0 rotation=0 crystal # Source/Drain Annealingmethod fermidiffus time=1 temp=900 nitro press=1.00下图为源漏退火前后两图相叠加、对比的图形。

半导体基础实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除半导体基础实验报告篇一：半导体物理实验报告电子科技大学半导体物理实验报告姓名：艾合麦提江学号：20XX033040008班级：固电四班实验一半导体电学特性测试测量半导体霍尔系数具有十分重要的意义。

根据霍尔系数的符号可以判断材料的导电类型；根据霍尔系数及其与温度的关系，可以计算载流子的浓度，以及载流子浓度同温度的关系，由此可确定材料的禁带宽度和杂质电离能；通过霍尔系数和电阻率的联合测量．能够确定我流子的迁移约用微分霍尔效应法可测纵向载流子浓度分布；测量低温霍尔效应可以确定杂质补偿度。

霍尔效应是半导体磁敏器件的物理基础。

1980年发现的量子霍尔效应对科技进步具有重大意义。

早期测量霍尔系数采用矩形薄片样品．以及“桥式”样品。

1958年范德堡提出对任意形状样品电阻率和霍尔系数的测量方法，这是一种有实际意义的重要方法，目前已被广泛采用。

本实验的目的使学生更深入地理解霍尔效应的原理，掌握霍尔系数、电导率和迁移率的测试方法，确定样品的导电类型。

一、实验原理如图，一矩形半导体薄片，当沿其x方向通有均匀电流I，沿Z方向加有均匀磁感应强度的磁场时，则在y方向上产生电势差。

这种想象叫霍尔效应。

所生电势差用Vh表示，成为霍尔电压，其相应的电场称为霍尔电场ey。

实验表明，在弱磁场下，ey同J（电流密度）和b成正比ey=RhJb（1）式中Rh为比例系数，称为霍尔系数。

在不同的温度范围，Rh有不同的表达式。

在本征电离完全可以忽略的杂质电离区，且主要只有一种载流子的情况，当不考虑载流子速度的统计分布时，对空穴浓度为p的p型样品Rh?1?0（2）pq式中q为电子电量。

对电子浓度为n的n型样品Rh??1?0nq（3）当考虑载流子速度的统计分布时，式（2）、（3）应分别修改为??h?1??h?1Rh??Rh???pqnq??p??n（4）式中μh为霍尔迁移率。

μ为电导迁移率。

对于简单能带结构??h?（5）h??h?p??nγh称为霍尔因子，其值与半导体内的散射机制有关，对晶格散射γh=3π/8=1.18;对电离杂质散射γh=315π/512=1.93,在一般粗略计算中,γh可近似取为1.在半导体中主要由一种载流子导电的情况下，电导率为?n?nq?n和?p?pq?p（6）由（4）式得到Rh?ph?p和Rh?nh?n（7）测得Rh和σ后，μh为已知，再由μ（n，T）实验曲线用逐步逼近法查得μ，即可由式（4）算得n或p。

半导体材料测试与分析报告

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知识回顾 Knowledge Review
在上述辐射复合机构中，前两种属于本征机构，后面几种则属于非本征机构。由此可见，半导体的光致发光过程蕴含着材料结构与组份的丰富信息，是多种复杂物理过程的综合反映，因而利用光致发光光谱可以获得被研究材料的多种本质信息。
二、仪器及测试
• 测量半导体材料的光致发光光谱的基本方法是，用紫外、可见或红外辐射等激发光源产生能量大于被测材料的禁带宽度Eg、且电流密度足够高的光子流去入射被测样品，同时用光探测器接受并识别被测样品发射出来的光，分析该材料的光学特性。
A对应自由激子谱区,其峰值能量为3.57eV,大于体GaN材料的带隙能量,说明GaN和衬底间大的失配( 晶格失配为13.8,热失配为25.5)虽经过渡层仍未将其压缩应力完全消除。13.8meV的半峰宽是谱峰交叠的结果。无法确定自由激子从导带到三个不同价带跃迁的精细结构。
B和C对应于束缚激子区。B对应于束缚于N空位相关的中心施主 [Dº、x],C对应束缚于深受主的[ Aºd、x],其峰值能量分别为 3.476eV和3.467eV。其半峰宽分别为10.8meV和15.6meV。
D是氧杂质作用于替位受主的结果,峰值能量为3.419eV,半峰宽度为500meV。由于深能级与晶格间较强的耦合会使光谱宽度明显增加。这与氧产生峰值能量在3.414 ～ 3.422eV光谱的结果一致，B-C确定了NH3中的氧和离子注入的氧所形成光谱的峰值能量为 3.424eV(4.2K)。这些数据证实了在样品中存在着氧的影响。
TRIAX550 PL谱仪
样品架
制冷仪Biblioteka 光致发光光谱测量装置示意图

5半导体器件实验报告orCAD

实验报告实验名称____常用半导体器件_____课程名称__电子电路计算机辅助分析_院系部: 电气与电子工程学院专业班级：电子1301学生姓名：韩辉学号:1131230106同组人:实验台号:指导教师：高雪莲成绩：实验日期: 2015.11.6华北电力大学一、整流二极管1、实验电路图如图5.1.1所示：图5.1.1 整流二极管实验电路图2、实验内容①V-I特性分析建立仿真文件，设置仿真参数如图5.1.2所示：图5.1.2 V-I特性分析参数设置仿真结果如图5.1.3所示：图5.1.3 V—I特性分析仿真结果②正向导通特性分析将V1的电压改为0~10v后仿真结果如图5.1.4所示：图5.1.4 正向导通特性分析结果③反向导通特性分析将V1的电压改为-110~0v后仿真结果如图5.1.5所示：图5.1.5 反向导通特性仿真结果④分析温度对其正向特性的影响参数设置如图5.1.6所示：图5.1.6 温度分析参数设置仿真结果如下图5.1.7所示：图5.1.7 温度分析仿真结果⑤功耗分析参数设置如图5.1.8所示：图5.1.8 功耗分析参数设置功耗分析仿真结果如图5.1.9所示：图5.1.9 功耗分析仿真结果二、稳压二极管1、实验电路图如图5.2.1所示：图5.2.1 稳压二极管实验电路图2、实验内容①V-I特性分析建立仿真文件，设置仿真参数如图5.2.2所示：图5.2.2 V-I特性分析参数设置仿真结果如图5.2.3所示：图5.2.3 V—I特性分析仿真结果②正向导通特性分析将V1的电压改为0~2v后仿真结果如图5.2.4所示：图5.2.4 正向导通特性分析结果③反向导通特性分析将V1的电压改为-5~0v后仿真结果如图5.2.5所示：图5.2.5 反向导通特性仿真结果④分析温度对其正向特性的影响仿真结果如下图5.2.6所示：图5.2.6 温度分析仿真结果⑤功耗分析功耗分析仿真结果如图5.2.7所示：图5.2.7 功耗分析仿真结果三、发光二极管1、实验电路图如图5.3.1所示：图5.3.1 发光二极管实验电路图2、实验内容①V-I特性分析建立仿真文件，设置仿真参数如图5.3.2所示：图5.2.2 V-I特性分析参数设置仿真结果如图5.3.3所示：图5.3.3 V—I特性分析仿真结果②正向导通特性分析将V1的电压改为0~2v后仿真结果如图5.3.4所示：图5.3.4 正向导通特性分析结果③反向导通特性分析将V1的电压改为-240~0v后仿真结果如图5.3.5所示：图5.3.5 反向导通特性仿真结果④分析温度对其正向特性的影响仿真结果如下图5.3.6所示：图5.3.6 温度分析仿真结果⑤功耗分析功耗分析仿真结果如图5.3.7所示：图5.3.7 功耗分析仿真结果四、双极型晶体管1、实验电路图如图5.4.1所示：图5.4.1 双极型晶体管实验电路图2、实验内容①输入特性分析建立仿真文件，设置仿真参数如图5.4.2所示：图5.4.2 输入特性分析参数设置仿真结果如图5.4.3所示：图5.4.3 输入特性分析仿真结果②Vcc对输入特性的影响参数设置如图5.4.4所示：图5.4.4 Vcc对输入特性影响分析参数设置仿真结果如图5.4.5所示：图5.4.5 Vcc对输入特性的影响仿真结果③输出特性分析参数设置如图5.4.5所示：5.4.5 输出特性分析参数设置仿真结果如图5.4.6所示：图5.4.6 输出特性仿真结果④Vbb对输出特性的影响仿真结果如图5.4.7所示：图5.4.7 Vbb对输出特性影响的仿真结果⑤温度对输出特性的影响温度设置为-50，0，27，100度后仿真结果如图5.4.8所示：图5.4.8 温度对输出特性的影响的仿真结果五、结型场效应晶体管1、实验电路图如图5.5.1所示：图5.5.1 结型场效应晶体管实验电路图2、实验内容①输出特性分析参数设置如图5.5.2所示：5.5.2 输出特性分析参数设置图5.5.3 输出特性分析仿真结果②转移特性分析参数设置如图5.5.4所示：图5.5.4 转移特性分析参数设置图5.5.5 转移特性分析仿真结果。

半导体实验报告

半导体实验报告一、实验目的本次半导体实验旨在深入了解半导体材料的特性和相关器件的工作原理，通过实验操作和数据测量，掌握半导体物理性能的测试方法，以及分析和解决实验中遇到的问题。

二、实验原理（一）半导体的导电特性半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电导率会随着温度、杂质浓度等因素的变化而发生显著改变。

这是由于半导体中的载流子（电子和空穴）浓度受到这些因素的影响。

（二）PN 结的形成与特性当 P 型半导体和 N 型半导体接触时，会在接触面形成 PN 结。

PN 结具有单向导电性，即在正向偏置时导通，反向偏置时截止。

（三）半导体器件的工作原理以二极管为例，其核心就是 PN 结。

当二极管正向偏置时，电流容易通过；反向偏置时，只有极小的反向饱和电流。

三、实验设备与材料（一）实验设备1、半导体特性测试仪2、数字示波器3、电源4、恒温箱（二）实验材料1、硅二极管若干2、锗二极管若干3、不同掺杂浓度的半导体样品四、实验步骤（一）测量二极管的伏安特性1、将二极管接入测试电路，缓慢改变施加在二极管两端的电压，从正向 0V 开始，逐步增加到较大的正向电压，然后再从 0V 开始，逐步增加到较大的反向电压。

2、记录不同电压下通过二极管的电流值。

（二）研究温度对二极管特性的影响1、将二极管放入恒温箱，设置不同的温度（如 20℃、50℃、80℃等）。

2、在每个温度下，重复测量二极管的伏安特性。

（三）测量半导体样品的电阻随温度的变化1、用四探针法测量半导体样品在不同温度下的电阻值。

2、记录温度和对应的电阻值。

五、实验数据与结果（一）二极管伏安特性1、硅二极管正向特性：在较低的正向电压下，电流增长缓慢；当电压超过一定阈值后，电流迅速增加。

反向特性：反向电流很小，且随着反向电压的增加基本保持不变，直到达到反向击穿电压。

2、锗二极管正向特性：与硅二极管相比，正向导通电压较低。

反向特性：反向饱和电流较大。

（二）温度对二极管特性的影响随着温度升高，二极管的正向导通电压降低，反向饱和电流增大。

半导体材料_实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉半导体材料的性质，掌握半导体材料的制备方法。

2. 学习使用四探针法测量半导体材料的电阻率和薄层电阻。

3. 掌握半导体材料霍尔系数和电导率的测量方法。

4. 了解太阳能电池的工作原理，并进行性能测试。

二、实验原理1. 半导体材料：半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导率，其电导率受温度、掺杂浓度等因素影响。

本实验所用的半导体材料为硅（Si）。

2. 四探针法：四探针法是一种测量半导体材料电阻率和薄层电阻的常用方法。

通过测量电流在半导体材料中流过时，电压的变化，可以得到材料的电阻率和薄层电阻。

3. 霍尔效应：霍尔效应是一种测量半导体材料霍尔系数和电导率的方法。

当半导体材料中存在磁场时，载流子在运动过程中会受到洛伦兹力的作用，导致载流子在垂直于电流和磁场的方向上产生横向电场，从而产生霍尔电压。

4. 太阳能电池：太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置。

本实验所用的太阳能电池为硅太阳能电池，其工作原理是光生电子-空穴对在PN结处分离，产生电流。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：四探针测试仪、霍尔效应测试仪、太阳能电池测试仪、数字多用表、温度计等。

2. 实验材料：硅（Si）半导体材料、太阳能电池等。

四、实验步骤1. 四探针法测量半导体材料电阻率和薄层电阻（1）将硅半导体材料切割成合适尺寸的样品。

（2）将样品放置在四探针测试仪上，按照仪器操作步骤进行测量。

（3）记录实验数据，计算电阻率和薄层电阻。

2. 霍尔效应测量半导体材料霍尔系数和电导率（1）将硅半导体材料切割成合适尺寸的样品。

（2）将样品放置在霍尔效应测试仪上，按照仪器操作步骤进行测量。

（3）记录实验数据，计算霍尔系数和电导率。

3. 太阳能电池性能测试（1）将硅太阳能电池放置在太阳能电池测试仪上。

（2）按照仪器操作步骤进行测试，记录实验数据。

（3）计算太阳能电池的短路电流、开路电压、填充因子等参数。

五、实验结果与分析1. 四探针法测量半导体材料电阻率和薄层电阻根据实验数据，计算得到硅半导体材料的电阻率和薄层电阻分别为：ρ =0.3Ω·m，Rt = 0.1Ω。

半导体器件综合参数测试(精)

供偏置；集电极扫描电压发生器用以供给所需的集电极扫描电压，可根据不同的测试要求，改变扫描电压的极性和大小；示波器工作在X-Y状态，用于显示晶体管特性曲线；测试开关可根据不同晶体管不同特性曲线的测试要求改变测试电路。（原理如图1）
上图中，R B、E B构成基极偏置电路。当E B》V BE时，I B =（E B -V BE）/R B基本恒定。晶体管C-E之间加入锯齿波扫描电压，并引入小取样电阻RC，加到示波器上X轴Y轴电压分别为：
V X =VCE =VCA +VAC =VCA -I C R C ≈V CA V Y =-IC ·R C ∝-I C
I B恒定时，示波器屏幕上可以看到一根。I C -V CE的特征曲线，即晶体管共发射极输出特性曲线。为了显示一组在不同I B的特征曲线簇I CI =φ应该在X轴锯齿波扫描电压每变化一个周期时，使I B也有一个相应的变化。应将E B改为能随X轴的锯齿波扫描电压变化的阶梯电压。每一个阶梯电压能为被测管的基极提供一定的基极电流，这样不同变化的电压V B1、V B2、V B3…就可以对应不同的基极注入电流I B1、I B2、I B3….只要能使没一个阶梯电压所维持的时间等于集电极回路的锯齿波扫描电压周期。如此，绘出I CO =φ（I BO，V CE）曲线与I C1=φ（I B1，V CE）曲线。
3.直流电流放大系数h FE与工作点I,V的关系
h FE是晶体三极管共发射极连接时的放大系数，h FE =IC /IB。以n-p-n晶体管为例，发射区的载流子（电子）流入基区。这些载流子形成电流I E，当流经基区时被基区空穴复合掉一部分，这复合电流形成IB，复合后剩下的电子流入集电区形成电流为IC，则I E =IB+IC。因IC>>IB所以一般h FE =IC/IB都很大。

实训项目4 半导体元件的的检测训练实验报告

实训项目4 半导体元件的的检测训练一、实训概要本章主要介绍半导体元件的基本知识，要求读者掌握各种半导体元件的作用、命名方法、结构特点、主要参数及检测方法等内容。

特别是要能正确识别各类二极管、三极管及可控硅，并熟悉这些元件的检测及代换要领。

二、实训目的1、认识各种不同类别的半导体器件的命名规则及查询方法。

2、了解各种不同半导体的基本用途3、掌握各类半导体器件的检测方法4、掌握使用、更换半导体的基本方法。

三、实训原理1、半导体元件概述1）半导体元件的分类半导体元件是以半导体材料为基体构成的，半导体元件的种类很多，按电极数目及元件特点来分，可分为二极管、三极管、可控硅、场效应管、集成电路等类型。

按所用的半导体材料来分，可分为硅半导体元件、锗半导体元件及其他半导体元件。

2）半导体元件的命名（1）国产半导体元件的命名方法国产半导体元件的型号共由五部分组成，见教材表所示。

例如，2CW15这个元件是一个稳压二极管。

3DD15D这个元件是一个低频大功率三极管。

（2）日本半导体元件的命名方法日本半导体元件的命名方法与我国不同，它虽然也由五部分组成，但各部分含义已发生了变化。

详细情况见教材表所示。

例如，1S1555这个元件是一个普通二极管。

再如，2SA733这个元件是一个PNP型高频三极管。

（3）美国半导体元件的命名方法美国半导体元件也由五部分组成，各部分的含义见教材表所示。

例如，1N4007这个元件，“1”表示二极管，“N”代表EIA注册标志；“4007”表示EIA登记号。

再如2N3055这个元件，“2”表示三极管；“N”表示EIA注册标志；“3055”表示EIA登记号。

（4）欧洲半导体元件的命名方法欧洲半导体元件一般由四部分组成，各部分含义见教材表所示。

例如BU508A这个元件，“B”表示硅材料；“U”表示大功率开关管；“508”表示通用半导体器件登记号，“A”表示分档。

2、二极管二极管实际上就是一个PN结，它的基本特性是单向导电性。

【精品】半导体PN结的物理特性及弱电流测量实验报告

【精品】半导体PN结的物理特性及弱电流测量实验报告
一、实验目的
本实验的目的是要了解半导体PN结的物理特征，并通过相关实验来考察和测量PN结
的特性。

二、实验原理
PN结是半导体电子器件的最基本结构，由掺杂的德勒普及层组成，它们具有非常重要的物理和化学特性，被广泛用在微电子器件中。

它由半导体表面凹凸不平、绝缘体或金属
覆盖层、P型和N型掺杂层组成，当它处于正向偏置时，在P掺杂表面之间就会形成可以
用于传输电子的“及P全”，可以传输能量的“及N层”，成功实现一定电压后形成电流
流动，因而功能实现。

因此，熟悉和理解N插头所具有的物理特性，对于设计和制作微电
子器件有着重要的意义。

三、实验结果与分析
实验表明，本次实验通过测量PN结的电压-电流特性和功耗特性，获得了精确的数据。

发现当电压由零改变时，当电压较低时，流过PN结的电流较小，对结的功耗也较低，但
随着电压的增加，电流和功耗也随之增大，这说明具有较强的正序特性，而电压超过一定
限值后，电流和功耗就不再增加，这说明其具有稳定的拐点，可以有效的控制PN结的特性。

四、结论
本次实验通过测量PN结的电压-电流特性和功耗特性，获得了精确的数据，得出了相
应的结论：PN结具有较强的正序特性，具有稳定的拐点，可以有效控制其特性。

通过本次实验，我们不仅能够深入理解半导体PN结的物理特性，还可以更好地应用于微电子器件中。

《半导体器件特性的测量与分析》报告

半导体器件特性的测量与分析引言近几十年来，半导体材料和器件的发展很快。

半导体器件的种类很多，典型的放大器件有双极型晶体管和场效应晶体管，部分光电子器件的工作原理在先行课程中已有介绍。

近年来，半导体光电子器件的发展和应用更为迅速，它们的基本原理在本实验的附录中作了介绍。

了解这些器件的工作原理及掌握其主要参数的测量有重要的实用价值。

本实验的目的是了解并学会使用这些仪器，通过几种典型半导体管的测量，对半导体双极、场效应晶体管，发光、光敏二极管等单元器件工作原理及特性参数有进一步了解。

实验仪器1．半导体管特性图示仪是一种用示波管显示半导体器件的各种特性曲线，并可测量其重要参数的测试仪器。

电路结构：该仪器主要由阶梯信号发生器、集电极扫描电压、Ｘ轴和Ｙ轴放大器、二簇电子开关、低压电源、高频高压电源及示波器控制电路等部分组成。

电路原理框图见图6.2-1。

该仪器最主要的电路是提供一个50Ｈｚ市电经全波整流后成为100Ｈｚ正弦波的集电极扫描电压和一个提供给基极的阶梯波电压（或电流），见图6.2-２。

2．“微机半导体器件特性测试仪”性能简介和使用说明实验采用的微机半导体器件特性测试仪，可以用来显示半导体器件的输入特性、输出特性、转移特性曲线；可以测量器件的电流放大系数、跨导、开启电压、夹断电压等一系列参数；具有教学演示模式和普通测量模式。

完整的测量系统，由测量主机和计算机系统组成。

测量主机通过EPP接口与微型计算机系统连接。

实验内容用XJ4810型半导体管特性图示仪测量双极型三极管、结型场效应管和各种类型二极管。

（1）了解图示仪的电路结构框图并掌握面板各旋钮用途。

（2）测量双极型晶体管3DG6C（NPN型硅管）的特性和参数：一般三极管管脚的辨认，把管脚朝向观察者，管脚的位置如图6.2-4所示。

二极管的管脚通常为一长一短，长者为正。

晶体管的管脚与图示仪的C，B，E三个接入端头（或插口）的连接法见图6.2-5。

①测量共射极电路的输出特性图6.2-6是3DG6管的输出和输入特性曲线，供参考。

电子技术实验--半导体器件的测试实验

半导体器件的测试实验实验组号__ __学号姓名实验日期成绩____ ___指导教师签名一、实验目的学会用万用表测试二极管、三极管的性能好坏，管脚排列。

二、实验器材1.万用表1只（指针式）。

2.二极管、三极管若干。

三、注意事项：1.选择合适的量程，使万用表指针落在万用表刻度盘中间的位置为佳。

2.测试电阻前应先调零。

3.测量时不要同时用手接触元件的两个引脚。

4.测量完毕时应将万用表的转换开关转向off位置或交流最高电压档。

5.不能用万用表测试工作中的元件电阻！四、实验内容1.半导体二极管的测试◆半导体二极管的测试要点：用指针式万用表测二极管的正反向电阻，当测得阻值较小的情况下，黑笔所接的极是二极管的正极。

（1）整流二极管的测试将万用表置于R⨯100Ω或R⨯1kΩ电阻档并调零，测量二极管的正、反向电阻，判断其极性和性能好坏，把测量结果填入表1中。

（2将万用表置于R⨯10kΩ电阻档并调零，测量二极管的正、反向电阻，判断其极性和性能好坏，把测量结果填入表2中。

2.半导体三极管的测试◆半导体三极管的测试要点：将万用表置于R⨯100Ω或R⨯1kΩ电阻档并调零。

①首先判基极和管型•黑笔固定某一极，红笔分别测另两极，当测得两个阻值均较小时，黑笔所接的极是基极，所测的晶体管是NPN管。

•红笔固定某一极，黑笔分别测另两极，当测得两个阻值均较小时，红笔所接的极是基极，所测的晶体管是PNP管。

②其次判集电极和发射极•对于NPN管：用手捏住基极和假设的集电极（两极不能短接），黑笔接假设的集电极，红笔接假设的发射极，观察所测电阻的大小。

然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置，再重测一次，当测得电阻值较小时，黑笔所接的是集电极，另一电级是发射极•对于PNP管：用手捏住基极和假设的集电极（两极不能短接），红笔接假设的集电极，黑笔接假设的发射极，观察所测电阻的大小。

然后将刚才假设的集电极和发射极对调位置，再重测一次，当测得电阻值较小时，红笔所接的是集电极，另一电级是发射极。

半导体器件特性的测量与分析实验指导

半导体器件特性的测量与分析实验指导资料（指导老师:官盛果时间：2009.10.30）1.1 半导体基础知识物质按导电性能可分为导体、绝缘体和半导体。

物质的导电特性取决于原子结构。

导体一般为低价元素, 如铜、铁、铝等金属, 其最外层电子受原子核的束缚力很小, 因而极易挣脱原子核的束缚成为自由电子。

因此在外电场作用下, 这些电子产生定向运动(称为漂移运动)形成电流, 呈现出较好的导电特性。

高价元素(如惰性气体)和高分子物质(如橡胶, 塑料)最外层电子受原子核的束缚力很强, 极不易摆脱原子核的束缚成为自由电子, 所以其导电性极差, 可作为绝缘材料。

而半导体材料最外层电子既不像导体那样极易摆脱原子核的束缚, 成为自由电子, 也不像绝缘体那样被原子核束缚得那么紧, 因此, 半导体的导电特性介于二者之间。

1.1.1 本征半导体纯净晶体结构的半导体称为本征半导体。

常用的半导体材料是硅和锗, 它们都是四价元素, 在原子结构中最外层轨道上有四个价电子。

为便于讨论, 采用图1-1所示的简化原子结构模型。

把硅或锗材料拉制成单晶体时, 相邻两个原子的一对最外层电子(价电子)成为共有电子, 它们一方面围绕自身的原子核运动, 另一方面又出现在相邻原子所属的轨道上。

即价电子不仅受到自身原子核的作用, 同时还受到相邻原子核的吸引。

于是, 两个相邻的原子共有一对价电子, 组成共价键结构。

故晶体中, 每个原子都和周围的４个原子用共价键的形式互相紧密地联系起来,如图1-2所示。

共价键中的价电子由于热运动而获得一定的能量, 其中少数能够摆脱共价键的束缚而成为自由电子, 同时必然在共价键中留下空位, 称为空穴。

空穴带正电, 如图 1-3所示。

由此可见, 半导体中存在着两种载流子：带负电的自由电子和带正电图 1 – 1硅和锗简化原子结构模型的空穴。

本征半导体中, 自由电子与空穴是同时成对产生的, 因此, 它们的浓度是相等的。

我们用n和p分别表示电子和空穴的浓度, 即n i=pi, 下标i表示为本征半导体。

半导体器件物理实验报告格式[5篇模版]

半导体器件物理实验报告格式[5篇模版]第一篇：半导体器件物理实验报告格式微电子学院《半导体器件实验》实验报告实验名称：作者姓名：作者学号：同作者：实验日期：实验报告应包含以下相关内容：实验名称：一、实验目的二、实验原理三、实验内容四、实验方法五、实验器材及注意事项六、实验数据与结果七、数据分析八、回答问题实验报告要求：1.使用实验报告用纸；2.每份报告不少于3页手写体，不含封皮和签字后的实验原始数据部分；3.必须加装实验报告封皮，本文中第一页内容，打印后填写相关信息。

4.实验报告格式为：封皮、内容和实验原始数据。

第二篇：半导体器件物理教学内容和要点教学内容和要点第一章半导体物理基础第二节载流子的统计分布一、能带中的电子和空穴浓度二、本征半导体三、只有一种杂质的半导体四、杂质补偿半导体第三节简并半导体一、载流子浓度二、发生简并化的条件第四节载流子的散射一、格波与声子二、载流子散射三、平均自由时间与弛豫时间四、散射机构第五节载流子的输运一、漂移运动迁移率电导率二、扩散运动和扩散电流三、流密度和电流密度四、非均匀半导体中的自建场第六节非平衡载流子一、非平衡载流子的产生与复合二、准费米能级和修正欧姆定律三、复合机制四、半导体中的基本控制方程：连续性方程和泊松方程第二章 PN结第一节热平衡PN结一、PN结的概念：同质结、异质结、同型结、异型结、金属－半导体结突变结、缓变结、线性缓变结二、硅PN结平面工艺流程（多媒体演示图2.1）三、空间电荷区、内建电场与电势四、采用费米能级和载流子漂移与扩散的观点解释PN结空间电荷区形成的过程五、利用热平衡时载流子浓度分布与自建电势的关系求中性区电势及PN结空间电荷区两侧的内建电势差六、解poisson’s Eq 求突变结空间电荷区内电场分布、电势分布、内建电势差和空间电荷区宽度（利用耗尽近似）第二节加偏压的P-N结一、画出热平衡和正、反偏压下PN结的能带图，定性说明PN结的单向导电性二、导出空间电荷区边界处少子的边界条件，解释PN结的正向注入和反向抽取现象第三节理想P-N结的直流电流-电压特性一、解扩散方程导出理想PN结稳态少子分布表达式，电流分布表达式，电流－电压关系二、说明理想PN结中反向电流产生的机制（扩散区内热产生载流子电流）第四节空间电荷区的复合电流和产生电流一、复合电流二、产生电流第五节隧道电流一、隧道电流产生的条件二、隧道二极管的基本性质（多媒体演示 Fig2.12）第六节 I-V特性的温度依赖关系一、反向饱和电流和温度的关系二、I-V特性的温度依赖关系第七节耗尽层电容，求杂质分布和变容二极管一、PN结C-V特性二、过渡电容的概念及相关公式推导求杂质分布的程序（多媒体演示 Fig2.19）三、变容二极管第八节小讯号交流分析一、交流小信号条件下求解连续性方程，导出少子分布，电流分布和总电流公式二、扩散电容与交流导纳三、交流小信号等效电路第九节电荷贮存和反响瞬变一、反向瞬变及电荷贮存效应二、利用电荷控制方程求解τs三、阶跃恢复二极管基本理论第十节 P-Ｎ结击穿一、PN结击穿二、两种击穿机制，PN结雪崩击穿基本理论的推导三、计算机辅助计算例题2－3及相关习题第三章双极结型晶体管第一节双极结型晶体管的结构一、了解晶体管发展的历史过程二、BJT的基本结构和工艺过程（多媒体图3.1）概述第二节基本工作原理一、理想BJT的基本工作原理二、四种工作模式三、放大作用（多媒体Fig3.6）四、电流分量（多媒体Fig3.7）五、电流增益（多媒体Fig3.8 3.9）第三节理想双极结型晶体管中的电流传输一、理想BJT中的电流传输：解扩散方程求各区少子分布和电流分布二、正向有源模式三、电流增益～集电极电流关系第四节爱拜耳斯-莫尔（Ebers-Moll）方程一、四种工作模式下少子浓度边界条件及少子分布二、E-M模型等效电路三、E-M方程推导第五节缓变基区晶体管一、基区杂质浓度梯度引起的内建电场及对载流子的漂移作用二、少子浓度推导三、电流推导四、基区输运因子推导第六节基区扩展电阻和电流集聚一、基区扩展电阻二、电流集聚效应第七节基区宽度调变效应一、基区宽度调变效应（EARLY效应）二、hFE和ICE0的改变第八节晶体管的频率响应一、基本概念：小信号共基极与共射极电流增益（α，hfe），共基极截止频率和共射极截止频率（Wɑ ,Wß）,增益－频率带宽或称为特征频率（WT），二、公式（3－36）、（3－65）和（3－66）的推导三、影响截止频率的四个主要因素：τB、τE、τC、τD及相关推导四、Kirk效应第九节混接π型等效电路一、参数：gm、gbe、CD 的推导二、等效电路图（图3－23）三、证明公式（3－85）、（3－86）第十节晶体管的开关特性一、开关作用二、影响开关时间的四个主要因素：td、tr、tf、ts三、解电荷控制方程求贮存时间ts第十一节击穿电压一、两种击穿机制二、计算机辅助计算：习题阅读§3.12、§3.13、§3.14第四章金属—半导体结第一节肖特基势垒一、肖特基势垒的形成二、加偏压的肖特基势垒三、M－S结构的C-V特性及其应用第二节界面态对势垒高度的影响一、界面态二、被界面态钳制的费米能级第三节镜像力对势垒高度的影响一、镜像力二、肖特基势垒高度降低第四节肖特基势垒二极管的电流电压特性一、热电子发射二、理查德-杜师曼方程第五节肖特基势垒二极管的结构一、简单结构二、金属搭接结构三、保护环结构第六节金属-绝缘体-半导体肖特基势垒二极管一、基本结构二、工作原理第七节肖特基势垒二极管和PN结二极管之间的比较一、开启电压二、反向电流三、温度特性第八节肖特基势垒二极管的应用一、肖特基势垒检波器或混频器二、肖特基势垒钳位晶体管第九节欧姆接触一、欧姆接触的定义和应用二、形成欧姆接触的两种方法第五章结型场效应晶体管和金属-半导体场效应晶体管第一节JFET的基本结构和工作过程一、两种N沟道JFET二、工作原理第二节理想JFET的I-V特性一、基本假设二、夹断电压三、I-V特性第三节静态特性一、线性区二、饱和区第四节小信号参数和等效电路一、参数：gl gml gm CG二、JFET小信号等效电路图第五节JFET的截止频率一、输入电流和输出电流二、截止频率第六节夹断后的JFET性能一、沟道长度调制效应二、漏极电阻第七节金属-半导体场效应晶体管一、基本结构二、阈值电压和夹断电压三、I-V特性第八节 JFET和MESFET的类型一、N—沟增强型 N—沟耗尽型二、P—沟增强型 P—沟耗尽型阅读§5.8 §5.9 第六章金属-氧化物-场效应晶体管第一节理想MOS结构的表面空间电荷区一、MOSFET的基本结构（多媒体演示Fig6-1）二、半导体表面空间电荷区的形成三、利用电磁场边界条件导出电场与电荷的关系公式（6－1）四、载流子的积累、耗尽和反型五、载流子浓度表达式六、三种情况下MOS结构能带图七、反型和强反型条件，MOSFET工作的物理基础第二节理想MOS电容器一、基本假设二、C～V特性：积累区，平带情况，耗尽区，反型区三、沟道电导与阈值电压：定义公式（6－53）和（6－55）的推导第三节沟道电导与阈值电压一、定义二、公式（6－53）和（6－55）的推导第四节实际MOS的电容—电压特性一、M-S功函数差引起的能带弯曲以及相应的平带电压，考虑到M-S功函数差，MOS结构的能带图的画法二、平带电压的概念三、界面电荷与氧化层内电荷引起的能带弯曲以及相应的平带电压四、四种电荷以及特性平带电压的计算五、实际MOS的阈值电压和C～V曲线第五节 MOS场效应晶体管一、基本结构和工作原理二、静态特性第六节等效电路和频率响应一、参数：gd gm rd二、等效电路三、截止频率第七节亚阈值区一、亚阈值概念二、MOSFET的亚阈值概念第九节 MOS场效应晶体管的类型一、N—沟增强型 N—沟耗尽型二、P—沟增强型 P—沟耗尽型第十节器件尺寸比例MOSFET制造工艺一、P沟道工艺二、N沟道工艺三、硅栅工艺四、离子注入工艺第七章太阳电池和光电二极管第一节半导体中光吸收一、两种光吸收过程二、吸收系数三、吸收限第二节 PN结的光生伏打效应一、利用能带分析光电转换的物理过程（多媒体演示）二、光生电动势，开路电压，短路电流，光生电流（光电流）第三节太阳电池的I-V特性一、理想太阳电池的等效电路二、根据等效电路写出I-V公式，I-V曲线图（比较：根据电流分量写出I-V公式）三、实际太阳能电池的等效电路四、根据实际电池的等效电路写出I-V公式五、RS对I-V特性的影响第四节太阳电池的效率一、计算 Vmp Imp Pm二、效率的概念η=FFVOCIL⨯100% Pin第五节光产生电流和收集效率一、“P在N上”结构，光照，GL=αΦOe-αx少子满足的扩散方程二、例1－1，求少子分布，电流分布三、计算光子收集效率：ηcol=JptJnGΦO讨论：波长长短对吸收系数的影响少子扩散长度和吸收系数对收集效率的影响理解Fig7-9,Fig7-10所反映的物理意义第六节提高太阳能电池效率的考虑一、光谱考虑(多媒体演示)二、最大功率考虑三、串联电阻考虑四、表面反射的影响五、聚光作用第七节肖特基势垒和MIS太阳电池一、基本结构和能带图二、工作原理和特点阅读§7.8 第九节光电二极管一、基本工作原理二、P-I-N光电二极管三、雪崩光电二极管四、金属－半导体光电二极管第十节光电二极管的特性参数一、量子效率和响应度二、响应速度三、噪声特性、信噪比、噪声等效功率（NEP）四、探测率（D）、比探测率（D*）第八章发光二极管与半导体激光器第一节辐射复合与非辐射复合一、辐射复合：带间辐射复合，浅施主和主带之间的复合，施主－受主对（D-A 对）复合，深能级复合，激子复合，等电子陷阱复合二、非辐射复合：多声子跃迁，俄歇过程（多媒体演示），表面复合第二节 LED的基本结构和工作过程一、基本结构二、工作原理（能带图）第三节 LED的特性参数一、I-V特性二：量子效率：注射效率γ、辐射效率ηr、内量子效率ηi，逸出概率ηo、外量子效率三、提高外量子效率的途径，光学窗口四、光谱分布，峰值半高宽 FWHM,峰值波长，主波长，亮度第四节可见光LED一、GaP LED二、GaAs1-xPx LED三、GaN LED 第五节红外 LED 一、性能特点二、应用光隔离器阅读§8.6 , §8.7 , §8.8 , §8.9 , §8.10(不做作业和考试要求)第九章集成器件第十章电荷转移器件第一节电荷转移一、CCD基本结构和工作过程二、电荷转移第二节深耗尽状态和表面势阱一、深耗尽状态—非热平衡状态二、公式（10-8）的导出第三节 MOS电容的瞬态特性深耗尽状态的能带图一、热弛豫时间二、信号电荷的影响第四节信息电荷的输运转换效率一、电荷转移的三个因素二、转移效率、填充速率和排空率第五节电极排列和CCD制造工艺一、三相CCD二、二相CCD 第六节体内（埋入）沟道CCD一、表面态对转移损耗和噪声特性的影响二、体内（埋入）沟道CCD的基本结构和工作原理第七节电荷的注入、检测和再生一、电注入与光注入二、电荷检测电荷读出法三、电荷束的周期性再生或刷新第八节集成斗链器件一、BBD的基本结构二、工作原理三、性能第九节电荷耦合图象器件一、行图象器二、面图象器三、工作原理和应用主要参考书目孟庆巨、刘海波、孟庆辉编著《半导体器件物理》，科学出版社，2005第二次印刷。

半导体实验

半导体物理与器件实验报告学号：1228402046姓名：刘秦华半导体物理与器件实验报告学号：1228402046 姓名：刘秦华实验内容：(1) 光学显微镜下观察MOS ，并测量其面积（A ）； (2) 四探针法测量金属的方块电阻（R □）； (3) 测量金属氧化层的厚度t ox ；(4) 探针法测量MOS 的高频CV 曲线，判断半导体导电类型。

实验仪器：（1） XZT-2A 四探针测量仪（2） Agilent E4980A Precision LCR Meter 测量仪（3）高倍光学显微镜（4）分析用电脑2台实验原理：（1）用光学显微镜观察，用软件计算测量MOS 的面积（2）四探针法测量金属的方块电阻四探针法是一种简便的测量电阻率的方法。

对于一般的线性材料，我们常常用电阻来表征某一段传输电流的能力，其满足以下关系式：slR ⋅=ρ (式1-1)其中ρ、l 和s 分别表示材料本身的电阻率、长度和横截面积。

对于某种材料ρ满足关系式：1)(-+=h h n e q n q n μμρ (式1-2)n e 、n h 、u n 、u h 和q 分别为电子浓度、空穴浓度、电子迁移率、空穴迁移率和基本电荷量。

对于具有一定导电性能的薄膜材料，其沿着平面方向的电荷传输性能一般用方块电阻来表示，对于边长为l 、厚度为x j 方形薄膜，其方块电阻可表示为：R jj x lx l s l ρρρ===(式1-3)即方块电阻与电阻率ρ成正比，与膜层厚度j x 成反比，而与正方形边长l 无关。

方块电阻一般采用双电测电四探针来测量，测量装置如图3-4所示。

四根由钨丝制成的探针等间距地排成直线，彼此相距为s (一般为几个mm)。

测量时将针尖压在薄膜样品的表面上，外面两根探针通电流I(一般选取0.5~2mA )，里面的两探针用来测量电压V ，通常利用电位差计测量。

图3-4 双电测电四探针测量薄膜方块电阻结构简图当被测样品的长度和宽度远远大于探针间距，薄膜方块电阻具体表达式为：R □IVc(式1-4) 即薄膜的方块电阻和外侧探针通电流后在内探针处产生的电位差大小有关。

玻璃半导体实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解玻璃半导体的基本特性和应用领域。

2. 掌握玻璃半导体的制备方法及性能测试技术。

3. 研究玻璃半导体的光电特性，探讨其在光电子器件中的应用潜力。

二、实验原理玻璃半导体是一种新型的非晶态半导体材料，具有优异的光电特性，如高透光率、高电阻率、良好的热稳定性和化学稳定性。

本实验通过制备玻璃半导体材料，对其光电特性进行测试，并研究其在光电子器件中的应用。

三、实验设备与材料1. 实验设备：电弧熔融炉、电阻炉、熔融石英舟、电阻率测试仪、光电特性测试仪、光谱分析仪等。

2. 实验材料：高纯度硅、高纯度硼、熔融石英、氢气、氮气等。

四、实验步骤1. 玻璃半导体的制备（1）将高纯度硅和高纯度硼按一定比例混合，放入熔融石英舟中。

（2）在电阻炉中加热至2000℃左右，保持一段时间，使硅和硼充分反应。

（3）将熔融的硅硼合金倒入预热的熔融石英舟中，形成玻璃半导体材料。

2. 玻璃半导体的性能测试（1）电阻率测试：将制备好的玻璃半导体样品切割成一定尺寸的薄片，使用电阻率测试仪测量其电阻率。

（2）光电特性测试：将玻璃半导体样品制成光电池或光敏电阻，使用光电特性测试仪测量其光电特性，如光电流、光电压等。

（3）光谱分析：将玻璃半导体样品进行光谱分析，研究其光学性能。

3. 玻璃半导体在光电子器件中的应用研究（1）制备光电池：将玻璃半导体材料制备成光电池，研究其光电转换效率。

（2）制备光敏电阻：将玻璃半导体材料制备成光敏电阻，研究其在光检测领域的应用。

（3）制备光耦合器：将玻璃半导体材料制备成光耦合器，研究其在光通信领域的应用。

五、实验结果与分析1. 玻璃半导体的电阻率：实验测得玻璃半导体的电阻率在10^6～10^9Ω·cm范围内，符合半导体材料的特点。

2. 玻璃半导体的光电特性：实验测得玻璃半导体的光电流和光电压与光照强度呈线性关系，表明其具有良好的光电特性。

3. 玻璃半导体在光电子器件中的应用：（1）光电池：实验制备的光电池光电转换效率在1%左右，具有较好的应用前景。

半导体实验报告1

半导体物理实验报告物理学院 12级电子3班郭旭洪学号：3112008307合作者：冯嘉进实验一半导体的霍尔效应实验目的1、了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。

2、学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的VH-IS 和VH-IM 曲线。

3、确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。

实验仪器霍尔效应实验组合仪实验步骤⑴ 开关机前，测试仪的“IS 调节”和“IM 调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底）。

⑵ 按图1.2 连接测试仪与实验仪之间各组连线。

注意：①样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由制造厂家连接好，请勿再动！②严禁将测试仪的励磁电源“IM 输出”误接到实验仪的 “IS 输入”或“ＶＨ、V 输出”处，否则，一旦通电，霍尔样品即遭损坏！样品共有三对电极，其中A 、A/或C 、C/用于测量霍尔电压H V ，A 、C 或A/、C/用于测量电导，D 、E 为样品工作电流电极。

样品的几何尺寸为：d=0.5mm ,b=4.0mm ,A 、C 电极间距l=3.0mm 。

仪器出产前，霍尔片已调至中心位置。

霍尔片性脆易碎，电极甚细易断，严防撞击，或用手去摸，否则，即遭损坏! 霍尔片放置在电磁铁空隙中间，在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎，切勿随意改变y 轴方向的高度，以免霍尔片与磁极面磨擦而受损。

⑶ 接通电源，预热数分钟，电流表显示“.000”( 当按下“测量选择”键时 )或“0.00”（放开“测量选择”键时），电压表显示为“0.00”。

⑷ 置“测量选择”于IS 挡（放键），电流表所示的值即随“IS 调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0-10mA ，此时电压表所示读数为“不等势”电压值，它随IS 增大而增大，IS 换向，ＶＨ极性改号（此乃“不等势”电压值，可通过“对称测量法”予以消除）。

图1.2 实验线路连接装置图⑸ 置“测量选择”于IM 挡（按键），顺时针转动“IM 调节” 旋钮，电流表变化范围为0-1A 。