Порядок выполнения работы. 1. Измерение проводимости и постоянной Холла в зависимости от температуры

1. Измерение проводимости и постоянной Холла в зависимости от температуры. (Измерения проводятся при двух значениях температуры, указанных преподавателем.)

а) Включить прибор в сеть. Установить потенциометром по шкале индикатора температуру 30⁰С. Включить термостат. После начала мигания сигнальной лампочки термостата прогреть прибор в течении пяти минут. При выполнении работы периодически проверять установку температуры и при необходимости производить ее корректировку.

б) Нажать кнопку Uc для образца 1. Включить тумблер “Измерение”. Записать показания прибора в таблицу 1. Выключить тумблер “Измерение”.

Таблица 1

T ^0С	T К	образец 1	образец 2
UC mV	s 1/ Ом м	UH mV	mV	VH mV	UC mV	s 1/ Ом м	UH mV	mV	VH mV
Т1
Т2

в) Нажать кнопку U_Н для образца 1. Включить тумблер “Измерение”. Записать показания прибора в таблицу.

г) При нажатой кнопке включения магнитного поля, зарегистрировать показания прибора и занести в таблицу. Отпустить кнопку и выключить тумблер “Измерение ”.

д) Нажать кнопку U_C для образца 2. Выждать одну минуту. Включить тумблер “Измерение”. Считать показания прибора, обращая внимание на пределы шкалы. Занести показания в таблицу. Выключить тумблер “Измерение”.

е) Нажать кнопку U_H для образца 2. Включить тумблер “Измерение”. Записать показания прибора в таблицу, обращая внимание на пределы шкалы.

ж) При нажатой кнопке включения магнитного поля, зарегистрировать показания прибора и занести в таблицу. Отпустить кнопку и выключить тумблер “Измерение ”.

з) Установить потенциометром второе значение температуры, заданное преподавателем. Дождаться начала мигания лампочки термостата. Выждать одну минуту. Приступить к измерениям согласно пунктам б) – ж).

Выключить установку.

2. Рассчитать по формулам (1.25) и (1.20) значения s, lns, R_H и занести их в таблицу 2.

Таблица 2

T К	образец 1	образец 2
s 1/ Ом м	lns	RH м^3/Кл	s 1/ Ом м	lns	RH м^3/Кл
Т1
Т2

3. По полученным значениям построить графики lns = f (1/T) и определить какой образец полупроводникового кристалла является собственным, а какой примесным.

4. Для собственного полупроводника по графику lns = f (1/T) и данным таблицы 2 определить ширину запрещенной зоны германия ΔЕg (эВ) по формуле

(эВ)

5. Последующие пункты выполняются по заданию преподавателя.

а) По формуле (1.23) для примесного полупроводника рассчитать подвижность дырок при T=30⁰С.

б) По формуле (1.22) при температуре 30⁰С определить подвижность электронов в собственном полупроводнике, используя значение подвижности для дырок для примесного полупроводника при 30⁰С.

в) Из формулы для R_Н для примесного полупроводника определить концентрацию основных носителей заряда; используя закон действующих масс определить концентрацию неосновных носителей заряда.

6. Оформить отчет.

Содержание отчета

1. Цель и задачи исследования.

2. Основные рабочие формулы.

3. Результаты эксперимента в виде таблиц и графиков.

4. Результаты расчетов.

5. Анализ полученных данных и выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Зависимость концентрации носителей заряда в собственном полупроводнике от температуры.

2. Зависимость концентрации носителей заряда в примесном полупроводнике от температуры.

3. Чем определяется значение температуры истощения примеси и температуры перехода к собственной проводимости.

4. Зависимость проводимости полупроводника от температуры.

5. Эффект Холла.

6. Зависимость постоянной Холла от температуры.

7. Что позволяют определить и почему температурные зависимости проводимости полупроводника и постоянной Холла.

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОПРОВОДИМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИОВ

Цель работы: теоретическое изучение явлений генерации и рекомбинации неравновесных носителей заряда, фотопроводимости и экспериментальное определение спектральных характеристик полупроводников и времени жизни неравновесных носителей заряда.

Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь

Дата добавления: 2015-06-26