Определение энергии активации полупроводника
Автор: Caterina77 • Ноябрь 24, 2023 • Лабораторная работа • 604 Слов (3 Страниц) • 105 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Заочное отделение
Лабораторная работа №6.2 по дисциплине «Физика»
на тему
«Определение энергии активации полупроводника»
Сдал:
Проверил:
НОВОСИБИРСК 2023
Цель работы
Изучить температурную зависимость сопротивления полупроводника. Экспериментально определить энергию активации.
Схема установки
[pic 1]
Экспериментальная часть
Открываем виртуальную лабораторию физики 2.0: работа 6.2 «Определение энергии активации полупроводника», установка 5.
[pic 2]
Цена деления шкалы термометра равна 0,5°. Начальное значение температуры t=21.5°, вносим в таблицу.
Номер опыта | t, °C | R, Ом | Т, К | [pic 3] | lnR | [pic 4] | [pic 5] |
1 | 21.5 | 3,678 |
Подсоединяем выводы ПТС к измерительному прибору, включаем последний в сеть. Установив нужный предел измерения, определяем сопротивление термистора и записываем его в таблицу.
Помещаем ПТС и термометр в нагреватель. Включаем в сеть цепь питания нагревателя Н.
Следим за показаниями термометра. Через каждые 3–5 градусов снимаем показания прибора УИП; значения температуры t и сопротивления R заносите в таблицу. Проводим не менее 7 измерений.
Выключаем программу. Вычисляем данные для таблицы.
Номер опыта | t, °C | R, Ом | Т, К | [pic 6] | lnR | [pic 7] | [pic 8] |
1 | 21,5 | 3678 | 294,5 | 0,003396 | 8,21 | 0,0279 | 0,000011533 |
2 | 25 | 3150 | 298 | 0,003356 | 8,06 | 0,0270 | 0,000011263 |
3 | 28 | 2777 | 301 | 0,003322 | 7,93 | 0,0263 | 0,000011036 |
4 | 31 | 2453 | 304 | 0,003289 | 7,81 | 0,0257 | 0,000010818 |
5 | 34 | 2173 | 307 | 0,003257 | 7,68 | 0,0250 | 0,000010608 |
6 | 37 | 1922 | 310 | 0,003226 | 7,56 | 0,0244 | 0,000010407 |
7 | 40 | 1706 | 313 | 0,003195 | 7,44 | 0,0238 | 0,000010208 |
8 | 43 | 1518 | 316 | 0,003165 | 7,33 | 0,0232 | 0,000010017 |
сумма | 0,026206 | 62,01 | 0,2033 | 0,000085887 |
Наносим экспериментально полученные точки на график зависимости lnR от 1/Т.
[pic 9]
Методом наименьших квадратов определяем коэффициенты графика: , . [pic 10][pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
Согласно зонной теории значение для полупроводников должно принимать значение от 0,01 до 3 эВ. Полученный нами результат попадает в этот интервал. [pic 14]
Выводы
В ходе выполнения лабораторной работы мы провели серию экспериментов в виртуальной лаборатории, по результатам которых смогли вычислить значение энергии активации полупроводника. Полученный результат согласуется с зонной теорией.
Контрольные вопросы
1. Электропроводность (проводимость) и сопротивление вещества; связь между этими характеристиками. От чего зависит электропроводность?
...