Лаболаторна робота 3
.docxМіністерство освіти і науки України
Технічний коледж НУ “Львівська політехніка”
Лабораторія
Електрорадіоматеріалів
Звіт
про виконання лабораторної роботи №3(9)
Дослідження властивостей напівпровідникових матеріалів
Виконав:
ст.гр 31КІ
Мартинюк Р.
Перевірив:
Богдановський Ю.М.
Львів 2020
Мета: Визначення ширини забороненої зони германію та кремнію методом зміщення р-п переходу в прямому напряму.
Прилади і матеріали: мікро амперметр, вольтметр, амперметр, плата комутації, блок живлення, зразки, термостат, термометр.
Порядок виконання роботи
1. Ознайомлююсь зі схемою установки.
~220 V
2. Під'єдную прилади та зразки до плати комутації.
3. Вмикаю перемикач.
4. Резисторами R1 та R2 встановлюю через мікроамперметр струм 100 мкА. Вимірюю температуру (°С) і напругу на першому зразку (В). Перевожу перемикач П2 у друге положення і повторюю виміри. Дані заношу в таблицю.
|
№ з/п |
Темп., °С |
Темп., К |
U1, B |
U2, В |
І, А |
|
1 |
12 |
285 |
0,4929 |
0,18 |
0,6 |
|
2 |
20 |
293 |
0,4529 |
0,1642 |
0,7 |
|
3 |
30 |
303 |
0,4381 |
0,1536 |
0,8 |
|
4 |
40 |
313 |
0,412 |
0,1318 |
0,9 |
|
5 |
50 |
323 |
0,3793 |
0,1076 |
0,9 |
|
6 |
60 |
333 |
0,35 |
0,0864 |
1 |
|
7 |
70 |
343 |
0,3215 |
0,0689 |
1 |
|
8 |
80 |
353 |
0,2942 |
0,0539 |
1 |
5. Повзунковим резистором R5 встановлюю струм нагрівної обмотки 0,6 А. (Рекомендується встановлювати в інтервалі температур 20-40°С струм 0,6 А; 40-50°С - 0,7 А; 60-70°С - 0,8 А; 70-80°С - 0,9 А; 80-90°С - 1,0 А; 90-100°С – 1,0 А). При досягненні температури 30°С (40, 50, 60, 70, 80, 90) повторити виміри і дані занести в таблицю.
6. Будую графік залежності напруги на діодах від температури.
6. Провожу обробку експериментальних результатів за методом найменших квадратів. Результати заношу в таблицю 2.
|
№ |
S0=n |
S1= |
S2= |
t0= |
t1= |
а0 |
а1 |
|
Si |
8 |
362 |
20444 |
3,1409 |
130,6018 |
0,52094 |
-0,002836 |
|
Ge |
8 |
362 |
20444 |
0,9464 |
35,023 |
0,20518 |
-0,00192 |
7. Розраховую ширину забороненої зони (в eB) досліджуваних зразків за формулою:
Значення U1, U2 знаходимо з рівнянь апроксимаційних прямих:
Для
кремнію:
;
U1=0,4873,
U2=
0,2969В
для
германію:
;
U1=
0,1824, U2=0,0532В
для температур Т1=285 К і Т2=353 К.
;
Висновки. Під час цієї лабораторної роботи я навчився визначати ширину забороненої зони напівпровідників германію та кремнію за методом зміщення р-п переходу в прямому напряму. Отримані значення ширини забороненої зони трохи вищі, ніж наведені в літературних джерелах; для германію різниця становить ~10%, для кремнію − ~15%.