3. Контрольні запитання.

1. Чому при виникненні кристалів відбувається розщеплення енергетичних рівнів атомів?

2. Що називається зоною дозволених і зоною заборонених енергій?

3. Як заповнена валентна зона у напівпровідників і де у них знаходиться зона провідності?

4. Чим відрізняється зонна структура діелектриків і напівпровідників?

5. Які носії заряду є в напівпровідниках?

6. Що називається енергією активації електронів у напівпровіднику?

7. За яким законом змінюється питома електропровідність напівпровідників при зміні температури?

8. За яким законом змінюється опір напівпровідників при зміні температури?

9. Що характеризує і в яких одиницях вимірюється температурний коефіцієнт опору?

10. Який фізичний зміст має від'ємний знак температурного коефіцієнта опору напівпровідників?

11. Що називається власною провідністю напівпровідників і при яких температурах вона є значною?

12. Що називається домішковою провідністю напівпровідників і як вона залежить від температури?

13. В чому полягає метод вимірювання температурної залежності напівпровідників в даній лабораторній роботі?

14. Який графік використовується для визначення енергії активації температурного коефіцієнта опору напівпровідника?

4. Домашнє завдання.

Для виконання роботи необхідно вивчити наступні питання курсу фізики: виникнення кристалічної ґратки; розщеплення енергетичних рівнів електронів і виникнення енергетичних зон; валентна зона і зона провідності в ізоляторах і напівпровідниках; власна і домішкова провідності напівпровідників; температурна залежність опору напівпровідників.

5. Лабораторне завдання.

Метод вимірювань грунтується на визначенні опору напівпровідника при різних температурах.

Якщо прологарифмувати вираз (3) і розв'язати систему рівнянь

(5)

то вийде, що енергія активації провідності

(6)

Величина є тангенсом кута нахилу залежностіR=f(T)побудованої в координатах(рис. 8). Таким чином, для енергії активації одержимо вираз

(7)

для термічного коефіцієнта опору одержимо вираз

, (8)

де

Залежність опору напівпровідника від температури

Рис. 8.

6. Послідовність виконання роботи

1. Скласти електричне коло за схемою (рис. 9).

Схема вимірювальної установки

V – вольтметр;

Ω – омметр (мультиметр);

tº - вимірювач температури (мультиметр)

ТП – термопара;

R₁ – резистор ПЭВ-25 – 1,5 кОм (нагрівник);

R₂ – напівпровідник.

Рис. 9.

2. Виміряти омметром або мультиметром опір напівпровідника при кімнатній температурі.

3. Увімкнути нагрівач. Через кожні 5 - 10° вимірювати термометром або мультиметром температуру напівпровідника і омметром або мультиметром його опір.

4. Результати вимірювань і обчислень занести до Таблиці 1.

t,˚C
R, Ом
, K^-1
lnR

5. Побудувати графік залежності R = f₁(t,°С)іlnR = f₂ ().

6. Визначити тангенс кута нахилу залежності lnR= f₂()і обчислити за формулою (7) енергію активації електропровідності.

7. Обчислити за формулою (8) температурний коефіцієнт електричного опор напівпровідника при кімнатній температурі.

8. У висновках по роботі зазначити, яким чином опір напівпровідника залежить від температури.