МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ
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. Розро...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2023-10-01
|
| Series: | KPI Science News |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://scinews.kpi.ua/article/view/251016 |
| _version_ | 1797356694144024576 |
|---|---|
| author | Petro Yaganov Leonid Pavlov |
| author_facet | Petro Yaganov Leonid Pavlov |
| author_sort | Petro Yaganov |
| collection | DOAJ |
| description | 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. |
| first_indexed | 2024-03-08T14:30:19Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-abb373cc866b410db84cc51d2f34e112 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2617-5509 2663-7472 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-08T14:30:19Z |
| publishDate | 2023-10-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | KPI Science News |
| spelling | doaj.art-abb373cc866b410db84cc51d2f34e1122024-01-12T12:04:32ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteKPI Science News2617-55092663-74722023-10-011351-2425010.20535/kpisn.2022.1-2.251016288893МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИPetro Yaganov0https://orcid.org/0000-0001-7358-9846Leonid Pavlov1https://orcid.org/0000-0001-8273-9607Кафедра конструювання електронно-обчислювальної апаратури, Факультет електроніки Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», кафедра конструювання електронно-обчислювальної апаратуриПроблематика. 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.http://scinews.kpi.ua/article/view/251016діодні сенсори температуривольт-амперна характеристикафактор неідеальностірегресіямодель термометричної характеристики |
| spellingShingle | Petro Yaganov Leonid Pavlov МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ KPI Science News діодні сенсори температури вольт-амперна характеристика фактор неідеальності регресія модель термометричної характеристики |
| title | МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ |
| title_full | МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ |
| title_fullStr | МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ |
| title_full_unstemmed | МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ |
| title_short | МОДЕЛЬ ТЕРМОМЕТРИЧНОЇ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІОДНОГО СЕНСОРА ТЕМПЕРАТУРИ |
| title_sort | модель термометричної характеристики діодного сенсора температури |
| topic | діодні сенсори температури вольт-амперна характеристика фактор неідеальності регресія модель термометричної характеристики |
| url | http://scinews.kpi.ua/article/view/251016 |
| work_keys_str_mv | AT petroyaganov modelʹtermometričnoíharakteristikidíodnogosensoratemperaturi AT leonidpavlov modelʹtermometričnoíharakteristikidíodnogosensoratemperaturi |