Лабораторная работа № 2

По дисциплине: Физические основы микроэлектроники

На тему: «Исследование температурной зависимости электропроводности полупроводников.»

Выполнил: Бережной Сергей Александрович

Группа: МТР-21

Проверил: Сукиязов Александр Гургенович

2013 г.

Цель работы: исследовать температурную зависимость сопротивления полупроводникового материала на примере термистора и установить вид аналитической функции этой зависимостью.

Теоретическое введение.

Электропроводность твердых тел связана с существованием в них подвижных зарядов. Электрический ток – это направленное движение электрических зарядов, которые в данном случае называется носителями тока.

Все твердые тела в разной степени проводят ток. Изоляторы (диэлектрики) при комнатной температуре обладают чрезвычайно низкой проводимостью. При нагревании их проводимость растет. При достаточно высокой температуре (если изолятор при ней не разлагается) электропроводность может стать достаточно высокой. Т.е. проводимость диэлектриков при нагревании растет (сопротивление – падает). Металлы даже при комнатной температуре обладают высокой проводимостью. Однако, в противоположность изоляторам, при нагревании проводимость металла падает (а сопротивление растет)[1]. Объяснение такому поведению материалов дает квантовая механика.

Группа веществ, сопротивление которых лежит в интервале между металлами и диэлектриками называется полупроводниками. Полупроводники могут иметь сопротивление близкое к сопротивлению металла, но его температурная зависимость всегда такая же, как у диэлектриков.

Не вдаваясь в детали квантово механической модели, можно сказать, что при нагревании металлов не происходит заметного изменения концентрации носителей тока. Ухудшаются условия их движения и сопротивление растет. У диэлектриков и полупроводников при нагревании резко возрастает концентрация носителей тока. Увеличение проводимости за счет роста концентрации носителей с лихвой компенсирует ухудшение условий их движения. Поэтому сопротивление диэлектриков и полупроводников падает.

По какому закону уменьшается сопротивление полупроводника при нагревании (или увеличивается проводимость) можно выявит с помощью экспериментального исследования.

Так как в данной лабораторной работе основной целью является выявление закона изменения проводимости полупроводника при нагревании, в качестве объекта выбрано полупроводниковое сопротивление (термистор) типа ММТ-4.

Дата добавления: 2014-01-15