Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 23 (4), P. 437-441 (2020).
Моделювання термометричних характеристик термодіодних датчиків з безрозмірною чутливістю
Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, Abstract.
Безрозмірна чутливість та нахил її характеристики у формі α=d(log V)/d(log T) та γ=d(log α)/d(log T) пропонуються як основа для моделювання термометричних характеристик V(T).
За допомогою аналізу кривих V(T) у діапазоні від 4,2 K до 400 K методом чисельного диференціювання отримано аналітичне наближення у вигляді V(T)=ATαexp[-BTγ1(1+CTγ1)],
де A, B і C – константи, що залежать від фізичних параметрів термодіодного кремнієвого датчика. Цей підхід корисний як для аналізу цих характеристик,
так і для моделювання та знаходження апроксимуючої функції шляхом визначення областей, де cтепеневі або експоненціальні залежності є адекватними виразами для опису
окремих діапазонів термометричних характеристик. На відміну від відомих методів, не слід заздалегідь знати функцію, яка описує процес, або характеристику.
Це дозволяє з’ясувати тонкі особливості термометричних характеристик та досягти високої точності моделювання за допомогою аналітичних виразів.
З огляду на практичні цілі, термометричні характеристики наближені до трьох температурних діапазонів. Похибки апроксимації не перевищують ±0,02%, ±0,2% та ±0,4%
в межах температурних діапазонів 4,2… 40 K, 40… 170 K та 170… 400 K відповідно.
Ключові слова: термодіодний датчик, термометрична характеристика, безрозмірна чутливість, моделювання, апроксимація. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.
|