- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение отражения и преломления света
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение радиуса кривизны линзы
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение дифракции света
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение ширины щели и экрана
- •Изучение теплового излучения вольфрама
- •Тепловое излучение – это ……
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение фотоэффекта
- •J, мкА
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Определение концентрации раствора
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Исследование законов теплового излучения
- •Теоретическое введение Тепловое излучение – это излучение ……
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Изучение спектров излучения атомов
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение резонансного потенциала атома
- •Челябинск
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Определение температуры кюри ферромагнетика
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Изучение электронно-дырочного перехода
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение концентрации электронов
- •Чипс, филиал УрГупс
- •Определение массы радиоактивного препарата
- •Ответы на контрольные вопросы чипс, филиал УрГупс
- •Изучение поглощения гамма-излучения
Ответы на контрольные вопросы
ЧИПС, филиал УрГУПС
Кафедра ЕНД
Работа 43
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
ПОЛУПРОВОДНИКОВ
Студенты
Группа
Преподаватель
Дата
Челябинск
Цель работы: определить зависимость сопротивления полупроводника от температуры, определить энергию активации полупроводника.
Оборудование: полупроводниковый резистор, нагреватель, электронный блок измерения температуры и сопротивления.
РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Полупроводники – это кристаллические тела, которые по электропроводности занимают промежуточное положение между металлическими проводниками и изоляторами. Но принципиальным отличием полупроводников от металлов является ……
При абсолютном нуле температуры все электроны связаны, и кристалл является изолятором. Но при комнатных температурах некоторые электроны, получив достаточную энергию теплового движения, могут оторваться от атома, стать свободными. Одновременно образуется вакантная, незаполненная связь, которая называется ……………..
Деление твердых тел на проводники, полупроводники и изоляторы объясняет зонная теория. Для этого достаточно рассматривать две высшие зоны: валентную зону, образованную расщеплением основного уровня энергии валентных электронов, и зону проводимости, образованную расщеплением уровня энергии возбужденных электронов. Кристалл является полупроводником, если валентная зона заполнена полностью, а зона проводимости отделена так называемой запрещенной зоной, ширина которой не более ……
Сопротивление кристалла обратно пропорционально концентрации электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. Согласно уравнению Больцмана сопротивление зависит от температуры по закону:
Здесь Е ……
На сопротивление полупроводников сильное влияние оказывают примеси, так как дополнительные донорные или акцепторные уровни примесных атомов имеют сравнительно малое значение энергии активации. Сопротивление примесных полупроводников определяется по формуле:
Экспериментально энергию активации можно определить по температурной зависимости логарифма сопротивления полупроводника. На графике lnR от 1/T энергия активации равна:
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Сопротивление R, Ом |
|
|
|
|
|
|
|
Температура t , оС |
|
|
|
|
|
|
|
Абсолют. температура Т, К |
|
|
|
|
|
|
|
Логарифм сопротивления ln R |
|
|
|
|
|
|
|
Обратная температура 1/T, 1/К |
|
|
|
|
|
|
|
ln
R
-
График зависимости логарифма сопротивления от обратной температуры
25 26 27
28 29 30 31 32 1/T,
10 -3 1/К
Расчет среднего значения энергии активации:
=..
Оценка случайной погрешности измерения:
=..
Результат измерения энергии активации полупроводника:
Е =…………±……..,эВР = 90%.
Выводы.
ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ