[发明专利]一种二极管结温在线测量校温曲线的建立方法

权利要求书

1.一种二极管结温在线测量校温曲线的建立方法，其特征在于：

S1、将待测器件放入温箱当中，调节温箱温度至任意温度值并保持稳定，此时结温等于温箱的设定温度；

S2、为二极管施加一个恒定的小电流I，测量出该条件下的电压值V；因为通入的电流I很小，所以采用连续电信号不会造成温升；

S3、通过理论模型对实验数据进行整理，计算出小电流条件下的关键参数，将不随电流大小改变的参数重新代入理论模型，利用理论模型推导出大电流状态下的电流电压与温度的对应关系，并绘制校温曲线。

2.根据权利要求1所述的一种二极管结温在线测量校温曲线的建立方法，该方法包含以下步骤：

半导体物理二极管中，对于一个PN结，正向电流I_F和电压V_F的关系如下：

式中，q为电子电荷量，k为玻尔兹曼常数，T为绝对温度，I_S为反向饱和电流；

C是与结面积和掺杂浓度有关的常数，r为少数载流子迁移率对温度的关系常数即r的数值取决于少数载流子迁移率对温度的关系；将(2)式带入(1)式两边取对数得：

由Δ所造成的电压V_F变化量在1％以下，故在本方法中予以忽略，因此(3)式写成：

在(5)式中，电流I_F为一个定值，因此为一个定值，即在电流恒定的情况下二极管两端的电压值和温度有良好的线性关系，且斜率V_g(0)为绝对零度时PN结材料的导带底和价带顶的电势差；

在T₁温度条件下施加小电流I_F1，则此时电压V_F1写成：

当温度发生变化，而电流值依旧为I_F1时，则此时的电压值：

将公式(6)和公式(7)联立，消去未知参数C，得到表达式：

因为所以公式(8)转变为：

公式(5)中存在一个未知参数C，根据公式(5)和公式(9)，列出等式：

公式(12)中只有一个未知参数C，在先前的实验中已经得到了电流为I_F1，温度为T₁条件下的电压值V_F1，直接带入公式计算即可得参数C；该参数与电流大小和温度无关，故大电流下该参数大小不变；公式(5)中，将电流值I_F带入所需的大电流值即可得到该电流条件下的电压-温度函数关系，即绘制出任意大电流下的校温曲线。