Характеристика температурного відгуку кремнієвих діодних датчиків температури
Анотація
У цій роботі представлено результати розробки напіваналітичної моделі температурної відгукової характеристики кремнієвих діодних температурних датчиків для випадку довільного механізму перенесення струму, а також фізичної моделі, яка дозволяє з високою точністю визначати температурну відгукову характеристику для випадку дифузійно домінованого перенесення струму. Отримані результати, розраховані на основі цієї моделі, були порівняні з експериментальними даними, що показало їх відповідність у всьому діапазоні температур.
Завантаження
Посилання
S. Kumar, P. Tiwari, and M. Zymbler, “Internet of Things is a revolutionary approach for future technology enhancement: a review,” J. Big Data, 6(111), (2019). https://doi.org/10.1186/s40537-019-0268-2
N. Cvar, J. Trilar, A. Kos, M. Volk, and E. Stojmenova Duh, “The Use of IoT Technology in Smart Cities and Smart Villages: Similarities, Differences, and Future Prospects,” Sensors, 20(14), 3897 (2020). https://doi.org/10.3390/s20143897
W.-T. Sung and S.-J. Hsiao, “The application of thermal comfort control based on Smart House System of IoT,” Measurement, 149, 106997 (2020). https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.106997
S. Awadallah, D. Moure, and P. Torres-González, “An Internet of Things (IoT) Application on Volcano Monitoring,” Sensors, 19(21), 4651 (2019). https://doi.org/10.3390/s19214651
R.G. Zakirov, O.A. Abdulhaev, A.A. Khakimov, A.Z. Rahmatov, D.M. Yodgorova, D.B. Istamov, and Sh.M. Kuliyev, “Human body temperature monitoring wireless system,” E3S Web of Conferences 401, 04054 (2023). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340104054
R.R. Bebitov, O.A. Abdulkhaev, D.M. Yodgorova, D.B. Istamov, G.M. Khamdamov, A.A. Khakimov, A.Z. Rakhmatov, et al., “Potential distribution across the p-n junction diode temperature sensors with arbitrary doping of base region,” E3S Web of Conferences, 401, 03062 (2023). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340103062
Y. Zhang, and Y. Jiang, “An All-Sapphire Fiber Diaphragm-Free Extrinsic Fabry–Perot Interferometric Sensor for the Measurement of Gas Pressure at Ultrahigh Temperature,” IEEE Sensors Journal, 23(6), 5718-5823 (2023). https://doi.org/10.1109/JSEN.2023.3240417
L. Ribeiro, O. Saotome, R. d’Amore, and R. de Oliveira Hansen, “High-Speed and High-Temperature Calorimetric Solid-State Thermal Mass Flow Sensor for Aerospace Application: A Sensitivity Analysis,” Sensors, 22, 3484 (2022). https://doi.org/10.3390/s22093484
X. Xue, H. Xiong, Zh. Song, Y. Du, D. Wu, L. Pan, and Zh. Wang, “Silicon Diode Uncooled FPA With Three-Dimensional Integrated CMOS Readout Circuits,” IEEE Sensors J., 19(2), 426–434 (2019). https://doi.org/10.1109/JSEN.2018.2878098
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, “Optimization of The Influence of Temperature on The Electrical Distribution of Structures with Radial P-N Junction Structures,” East Eur. J. Phys. (3), pp. 344-349 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-39
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, Optimizing the Influence of Doping and Temperature on the Electrophysical Features of p-n and p-i-n Junction Structures,” Eurasian Physical Technical Journal, 21(3(49), 21–28 (2024). https://doi.org/10.31489/2024No3/21-28
J.Sh. Abdullayev, I.B. Sapaev, and Kh.N. Juraev, “Theoretical analysis of incomplete ionization on the electrical behavior of radial p-n junction structures,” Low Temp. Phys. 51, 60–64 (2025). https://doi.org/10.1063/10.0034646
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, “Factors Influencing the Ideality Factor of Semiconductor p-n and p-i-n Junction Structures at Cryogenic Temperatures,” East Eur. J. Phys. (4), 329-333 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-4-37
J.Sh. Abdullayev, and I.B. Sapaev, “Modeling and calibration of electrical features of p-n junctions based on Si and GaAs,” Physical Sciences and Technology (Phys. sci. technol). 11(3-4), 39–48 (2024). https://doi.org/10.26577/phst2024v11i2b05
S. Rao, G. Pangallo, and F.G. Della Corte, “4H-SiC pin diode as highly linear temperature sensor,” IEEE Trans. Electron Devices,” 63(1), 414–418 (2016). https://doi.org/10.1109/TED.2015.2496913
G. Pangallo, S. Rao, G. Adinolfi, G. Graditi, and F. G. Della Corte, “Power MOSFET intrinsic diode as a highly linear junction temperature sensor,” IEEE Sensors Journal, 19(23), 11034–11040 (2019). https://doi.org/10.1109/JSEN.2019.2935550
R.R. Bebitov, O.A. Abdulkhaev, D.M. Yodgorova, D.B. Istamov, Sh.M. Kuliyev, A.A. Khakimov, A.B. Bobonazarov, et al., “Distribution of impurities in base-depleted region of diode temperature sensor,” Low Temperature Physics, 50(5), 418–424 (2024). https://doi.org/10.1063/10.0025635
M. Mansoor, I. Haneef, S. Akhtar, A. De Luca, and F. Udrea, “Silicon diode temperature sensors - A review of applications,” Sensors Actuators, A Phys. 232, 63–74 (2015). https://doi.org/10.1016/j.sna.2015.04.022
R.R. Bebitov, O.A. Abdulkhaev, D.M. Yodgorova, D.B. Istamov, Khamdamov G.M., Sh.M. Kuliyev, A.A. Khakimov, et al., “Dependence of the accuracy of the silicon diode temperature sensors for cryogenic thermometry on the spread of their parameters,” Low Temperature Physics, 49(2), 256–260 (2023). https://doi.org/10.1063/10.0016843
D.B.M. Klaassen, “A unified mobility model for device Simulation-I. Model equations and Concentration dependence,” Solid State Electron. 35(7), 953–959 (1992). https://doi.org/10.1016/0038-1101(92)90325-7
D.B.M. Klaassen, “A unified mobility model for device Simulation-II. Temperature dependence of carrier mobility and lifetime,” Solid State Electr. 35(7), 961–967 (1992). https://doi.org/10.1016/0038-1101(92)90326-8
A. Schenk, “Finite-temperature full random-phase approximation model of band gap narrowing for silicon device simulation,” J. Appl. Phys. 84(7), 3684–3695 (1998). https://doi.org/10.1063/1.368545
Y.M. Shwarts, V.L. Borblik, N.R. Kulish, E.F. Venger, and V.N. Sokolov, “Limiting characteristics of diode temperature sensors,” Sensors Actuators, A Phys. 86(3), 197–205 (2000). https://doi.org/10.1016/S0924-4247(00)00445-3
S.S. Courts, “A standardized diode cryogenic temperature sensor for aerospace applications,” Cryogenics, 74, 172–179 (2016). https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2015.09.006
Авторське право (c) 2025 Дамір Б. Істамов, Ойбек А. Абдулхаєв, Шукуролло М. Кулієв, Нураддін Абдуллаєв, Шамшидин А. Аширoв, Ділбара М. Йодгоровa
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
