为什么能把pn结用作温度传感器 PN结温度传感器的工作原理是什么

1、pn结的温度特性

在介绍为什么能把pn结用作温度传感器之前，首先需要了解pn结的温度特性。pn结是由p型半导体和n型半导体组成的结，当两者接触时，会形成pn结。pn结的特性是随温度变化而发生改变，具有一定的温度敏感性。

当温度升高时，pn结的电流会发生变化。这是因为温度升高会增加载流子的热运动，使得pn结中电子与空穴数目增多，进而导致电流增大；反之，当温度降低时，电流会减小。

2、pn结的原理

在电子学中，半导体器件是最基本的功能元件。pn结作为半导体器件的核心，广泛应用于电路和电子设备中，如二极管、晶体管等。

pn结的原里非常简单，由p型半导体和n型半导体构成。p型半导体中的原子与n型半导体中的原子形成共价键，将n型半导体中的电子吸引到p型半导体中，同时n型半导体中留下了许多空穴。这样就形成了一个具有正电荷和负电荷的结，即pn结。

pn结的区域受到反向电势的作用，当未加电压时，结区内不存在电流，即处于截止状态。但是，当加正向电压时，则会使得外加电压力量大于反向电势力量，改变pn结中电子与空穴的分布状态，导致电流产生。反之，加反向电压，不只截止特性，同时对温度变化更加敏感。

3、pn结作为温度传感器的原理

如之前所述，pn结具有温度敏感性，随温度变化而产生电流变化。因此，我们可以通过测量pn结中电流的变化，可以间接测量出温度的变化。

一般情况下，pn结会工作在正向偏置状态，即给pn结加上正向电压。此时，pn结中电流随着温度的变化呈现出一定的变化规律。利用这种特性，可以将pn结作为温度传感器使用。

4、应用场景

pn结作为温度传感器广泛应用于各种领域。例如，在汽车领域，可以通过对引擎温度进行实时监测，来防止过热导致损坏，保证引擎的正常工作。在航空领域，也可以使用温度传感器来实时监测发动机温度，避免因温度过高导致失效而引发的安全事故。

此外，pn结作为温度传感器还广泛应用于冶金、电子、化工、医药、环保等领域，可见其应用范围之广泛和重要性之大。