КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Методика эксперимента. Цель работы: 1. Измерить зависимости удельного электросопротивления металлического и полупроводникового образцов от температуры
ПОЛУПРОВОДНИКОВ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 11М
Цель работы: 1. Измерить зависимости удельного электросопротивления металлического и полупроводникового образцов от температуры. 2. По результатам п.1 найти: а) температурный коэффициент сопротивления металла, б) ширину запрещенной зоны полупроводника. Приборы и принадлежности: нагреватель, водяная баня, термометр, термопара, электронный омметр.
У металлов и полупроводников наблюдаются принципиально различные зависимости их электрического сопротивления от температуры. С увеличением температуры сопротивление металлов растет по линейному закону, а у полупроводников - убывает по экспоненциальному закону. Интересно, что исторически именно это различие и привело к выделению полупроводников в отдельный класс веществ. Действительно, из (5) и (6) следует, что удельное сопротивление материала определяется концентрацией и подвижностью носителей тока: (2.1) В металлах концентрация носителей тока - свободных электронов - практически не зависит от температуры, а подвижность , и поэтому . Опыт показывает, что для не слишком широкого интервала температур (особенно при исключении низких, криогенных температур) зависимость действительно близка к линейной. Её принято записывать в виде: (2.2) где - удельное сопротивление при температуре , - температурный коэффициент сопротивления, который можно найти по экспериментальной зависимости (1): (2.3) В полупроводниках подвижность носителей также изменяется с температурой, однако это маскируется более сильной температурной зависимостью концентрации носителей (14):
Поэтому зависимость удельного сопротивления полупроводника от температуры можно представить в виде: (2.4) где - константа, имеющая смысл предельного значения удельного сопротивления полупроводника при (хотя, естественно, это условие никогда не реализуется). Удельное сопротивление образца связано с его полным сопротивлением соотношением (6) т.е (2.5) Геометрический фактор для исследуемых образцов измерен заранее и указан на стенде. Логарифмируя (2.4), получим: (2.6) Таким образом, из теории следует, что график зависимости - прямая. Её угловой коэффициент определяет ширину запрещенной зоны .
Дата добавления: 2014-11-07; Просмотров: 408; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |