Модель термометричної характеристики діодного сенсора температури
Вантажиться...
Дата
2022
Автори
Павлов, Л. М
Яганов, П. О.
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Проблематика. Мікроелектронні технології дозволяють створити структури з високою чутливістю до зовнішніх впливів. У напівпровідниковій мікроелектроніці це структури типу потенційного бар’єру на p-n переході. Кремнієві діодні сенсори мають високу термочутливість у широкому діапазоні температур. Розроблено як фізичні, так і формальні математичні моделі термометричної характеристики діодного сенсора. Похибка вимірювання температури за деякими з цих методів виявилась неприйнятною для контролю багатьох технологічних процесів. Актуальним є проведення досліджень температурних властивостей p-n переходу у нерівноважному стані для формалізації нової термометричної характеристики діодного сенсора. Мета дослідження. Метою роботи є модель термометричної характеристики кремнієвих діодних сенсорів за результатами вимірювань вольт-амперних характеристик у діапазоні температур. Методика реалізації. Здійснено аналіз методів градуювання термометричної характеристики діодних сенсорів за вольт-амперними характеристиками, виявлено чинники, що впливають на точність вимірювання температури, обгрунтовано метод регресійного аналізу для формування поліноміальної моделі термометричної характеристики. Результати дослідження. В результаті досліджень вольт-амперних характеристик кремнієвих діодів у діапазоні температур (248 … 393) К встановлено, що похибка вимірювання температури діодними сенсорами пов’язана з залежністю фактора неідеальності p-n переходу від температури. Проведена оцінка точності термометричної характеристики, де ця функціональна залежність представлена у вигляді апроксимаційного поліному. Висновки. Представлено альтернативну модель термометричної характеристики діодних сенсорів температури рівнянням регресії другого степеня. Аргументами функції є струм і напруга діода у режимі прямого зміщення. Стабільність струму у колі p-n переходу не передбачається. Точність визначення температури в діапазоні температур (248 … 393) К знаходиться в межах ± (0,2 … 0,256) K.
Опис
Ключові слова
діодні сенсори температури, вольт-амперна характеристика, фактор неідеальності, регресія, модель термометричної характеристики, diode temperature sensors, volt-ampere characteristic, non-ideality factor, regression, thermometric characteristic model
Бібліографічний опис
Павлов, Л. М. Модель термометричної характеристики діодного сенсора температури / Павлов Л. М., Яганов П. О. // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2022. – № 1-2(135). – С. 42–50. – Бібліогр.: 22 назви.