由半导体物理学可知PN结的正向電流一电压关系满足
式(1)中I是通过PN结的正向电流,是不随电压变化的常数T是热力学温度,e是电子的电荷量U为PN结正向压降。由于在常温(300K)时KT/e0.026V,而PN结正向压降约为十分之几伏则exp(eU/KT)>>1,(28-2-1)式方括号内“-1”项完全可以忽略于是有:
即PN结正向电流随正向电压按指数规律变化。若測得PN结I一U关系值则利用(2)式可以求出e/KT。在测得温度T后就可以得到e/K常数,把电子电量作为已知值代入即可求得玻尔兹曼常数K。
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