Дослідження температурної залежності електропровідності напівпровідників і визначення енергії активації

 

Мета роботи: ознайомитись з одним із методів визначення ширини забороненої зони в напівпровідниках.

Прилади і матеріали: установка для вивчення температурної залежності електропровідності напівпровідників.

 

 

Термоелектричний напівпровідниковий прилад, опір якого залежить від температури і який може бути використаний для фіксування зміни температури навколишнього середовища, називається терморезистором або термістором. Напівпровідникові терморезистори, як правило, містять обидва види домішок

Для одержання температурної характеристики терморезистор розміщують в термостаті або в нагрівній пічці на одному рівні з термопарним датчиком, з'єднаним з вимірювальним містком. Опір напівпровідника при цьому вимірюється мультиметром. Після ознайомлення з лабораторною установкою вимірюють опір терморезистора і відповідну температуру в пічці починаючи від кімнатної температури і закінчуючи температурою 75-80°С. Результати вимірювань заносять в окрему таблицю.

За одержаним значенням R будують графік R=f (T), а також lnR=f (l/T). Коефіцієнт температурної чутливості В визначають із даних вимірювання опору терморезистора при будь-яких двох температурах Т1 і Т2:

Обробка експериментальних даних:

1. З графіка залежності In R = f – визначити енергію активації. В цьому випадку

Одержані результати звіряють із значеннями, відомими з теорії.

2. Визначають коефіцієнт температурної чутливості В терморезистора.

3. Всі розрахунки виконують з допомогою мікроЕОМ.

K=1, 38*10-23Дж/К

Енергія активації:

Т1=298 R1=10

Т2=318 R2=7

Коефіцієнт температурної чутливості терморезистора:

 

1. Власна і домішкова провідності напівпровідників з точки зору зонної теорії.

2. Температурна залежність провідності напівпровідників.

3. Концентрація вільних носіїв у верхній частині валентної зони і нижній частині зони провідності.