Модель термометричної характеристики діодного сенсора температури

dc.contributor.authorПавлов, Л. М
dc.contributor.authorЯганов, П. О.
dc.date.accessioned2023-10-13T00:36:37Z
dc.date.available2023-10-13T00:36:37Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractПроблематика. 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.uk
dc.description.abstractotherBackground. Microelectronic technologies make it possible to create structures with high sensitivity to external influences. In semiconductor microelectronics, these are structures of the type of potential barrier at the p – n Junction. Silicon diode sensors have high temperature sensitivity in a wide temperature range. Both physical and formal mathematical models of the thermometric characteristic of the diode sensor have been developed. The temperature measurement error of some of these methods was not acceptable for the control of many processes. It is relevant to conduct studies of the temperature properties of the p – n Junction in a non-equilibrium state to formalize the new thermometric characteristic of the diode sensor. Objective. The purpose of the work is a model of thermometric characteristics of silicon diode sensors based on the results of measurements of volt-ampere characteristics in the temperature range. Methods. Analysis of methods of calibration of thermometric characteristic of diode sensors by volt-ampere characteristics was carried out, factors affecting temperature measurement accuracy were revealed, regression analysis method for formation of polynomial model of thermometric characteristic was substantiated. Results. As a result of studies of the volt-ampere characteristics of silicon diodes in the temperature range (248... 393) K, it was found that the error in measuring temperature by diode sensors is associated with the dependence of the non-ideality factor of the p – n Junction on temperature. The accuracy of the thermometric characteristic is estimated, where this functional dependence is represented as an approximation polynomial. Conclusions. An alternative model of thermometric characterization of diode temperature sensors by the second degree regression equation is presented. The arguments of the function are the current and voltage of the diode in the direct displacement mode. Current stability in the p – n Junction circuit is not assumed. The temperature determination accuracy in the temperature range (248... 393) K is within ± (0.2... 0,256) K.uk
dc.format.pagerangePp. 42-50uk
dc.identifier.citationПавлов, 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.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2022.1-2.251016
dc.identifier.orcid0000-0001-7358-9846uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/61345
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1-2(135)uk
dc.rights.uricreativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectдіодні сенсори температуриuk
dc.subjectвольт-амперна характеристикаuk
dc.subjectфактор неідеальностіuk
dc.subjectрегресіяuk
dc.subjectмодель термометричної характеристикиuk
dc.subjectdiode temperature sensorsuk
dc.subjectvolt-ampere characteristicuk
dc.subjectnon-ideality factoruk
dc.subjectregressionuk
dc.subjectthermometric characteristic modeluk
dc.subject.udc681.586.6uk
dc.titleМодель термометричної характеристики діодного сенсора температуриuk
dc.title.alternativeThermometric model of diode temperature sensoruk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Вантажиться...
Ескіз
Назва:
251016-666806-1-10-20231012.pdf
Розмір:
658.74 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис: