Приборы и оборудование

Установка выполнена в виде двух функционально оконченных блоков; блока управления и индикации (БУИ) и блока нагревателя (БН). Общий вид установки показан на рис. 7.3.

Рис.7.3

На передней панели БУИ размещены органы управления, позволяющие включать и отключать нагреватель и вентилятор, а также фиксировать показания температуры и сопротивления. На блоке нагревателя имеются переключатели для переключения типа образца (металл – 1, полупроводник –2, 3, 4). Цифрами обозначены следующие органы управления установкой: 1 – клавиша «СТОП ИНД» – фиксация показаний, 2 – клавиша «Нагрев» – включение и выключение нагревателя; 3 – клавиша «вент» – включение и выключение вентилятора в блоке нагревателя; 4 – переключатель типов образцов; 5 – клавиша «сеть». Температура и сопротивление образца контролируются по индикаторам «^оС» и «Ом, кОм, Мом». Для фиксации показания температуры и сопротивления необходимо нажать клавишу 1, при этом на индикаторах установится значение, соответствующее моменту нажатия. Фактическое значение этих величин соответствует отжатому положению клавиши 5 «СТОП ИНД». Для нагрева образцов необходимо нажать клавишу 3 «Нагрев». При включенном нагревателе на панели загорается индикатор «Нагрев». Пределы измерения устанавливаются автоматически.

Порядок выполнения работы

1. Включить тумблер «Сеть» на БУИ и нажать клавишу «Сеть» на БН. При этом должны загореться индикаторы «Сеть». Прогрев не менее 5 минут.

2. Переключить тумблер 4 на БН в положение 1, т. е. подключить металлический образец.

3. Включить нагрев образца клавишей 2 «Нагрев» и наблюдать по индикатору температуры нагрев образца.

4. Снять показания индикаторов температуры и сопротивления с шагом 5^оС до максимальной температуры 100 ^оС Результаты занести в табл. 8.

Таблица 8

Номер	1	2	3	…
t, ^оС
R, Ом

5. По достижении 100°С выключить нагрев образца клавишей 2 и нажать клавишу 3 «вент». Снять показания температуры и сопротивления металлического образца при остывании с шагом 5 градусов от максимальной температуры до 30 ^оС. Результаты занести в табл. 8.

6. Переключить тумблер 1 в положение 2 или 3, то есть подключить полупроводник, и повторить пункты 3 и 4, занося данные в табл. 9.

Таблица 9

Номер	1	2	3	…
t, ^оС
Т^-1, K^-1
R, кОм
lnR

7. Нажатием тумблера и клавиши «Сеть» отключить установку.

Обработка результатов измерений

1. По данным табл. 8 построить зависимостьlnR = f(t).Экстраполяцией определить значение R₀ (см. рис. 7.4):

Рис. 7.4 Рис. 7.5

2. По формуле (7.6) вычислить значение температурного коэффициента сопротивления металла и оценить его погрешность. По известным табличным значениям коэффициента определить, какой это металл.

3. По результатам вычислений, сведенных в табл. 9, построить график (см. рис. 7.5).

4. По виду графика определить тип полупроводника (собственный или примесный). Выделить прямолинейные участки (см. рис. 7.5).

5. По формулам (7.7)–(7.8) рассчитать ширину запрещенной зоны энергию ионизации атомов примеси (для примесного полупроводника), энергию Ферми (для собственного полупроводника).