14709

Исследования температурной зависимости электропроводности невырожденных полупроводников

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лист ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 4 Исследования температурной зависимости электропроводности невырожденных полупроводников по дисциплине Физика твердого тела Цель работы Изучение физических явлений и закономерностей в невыр...

Русский

2013-06-09

91.04 KB

8 чел.

Лист

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 4

«Исследования температурной зависимости электропроводности невырожденных полупроводников»

по дисциплине «Физика твердого тела»

  1.  Цель работы

Изучение физических явлений и закономерностей в невырожденных полупроводниках при изменении температуры окружающей среды.

Экспериментальное исследование зависимости электропроводности невырожденных полупроводников от температуры.

  1.  Используемые приборы
  2.  Нагревательная камера;
  3.  Нагревательный элемент, Т1;
  4.  Вольтметр универсальный B7-16A, V1;
  5.  Набор термисторов и сопротивлений;

  1.  Схема измерений

Рисунок 1 — Схема измерений

  1.  Результаты экспериментальных исследований

Таблица 1 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 1 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

22650

40

17630

45

13960

50

11310

55

9370

60

7910

65

6750

70

5750

75

4830

80

3960

85

3170

90

2530

95

2170

100

2090

Таблица 2 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 2 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

3260

40

2930

45

2532

50

2130

55

1820

60

1570

65

1350

70

1180

75

1030

80

861

85

700

90

580

95

500

100

440

Таблица 3 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 3 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

340

40

275

45

207

50

163

55

137

60

118

65

99

70

85

75

73

80

60

85

47

90

37

95

31

100

30

Таблица 4 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 4 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

1733

40

1738

45

1745

50

1753

55

1763

60

1771

65

1784

70

1798

75

1816

80

1842

85

1876

90

1915

95

1953

100

1972

Таблица 5 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 5 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

1047

40

1047

45

1047

50

1047

55

1047

60

1047

65

1047

70

1047

75

1047

80

1047

85

1047

90

1047

95

1047

100

1047

Таблица 6 — Экспериментальные данные и значения сопротивления 6 образца

Температура, К

Сопротивление, Ом

35

13

40

9

45

7

50

6

55

5

60

4

65

3,5

70

3,2

75

2,9

80

2,3

85

2

90

1,5

95

1

100

0,7

         

Далее представлены графики зависимостей  от   для 6 исследуемых образцов полупроводников.

Рисунок 2 — Зависимость  от  для 1 образца ММТ-4

Рисунок 3 — Зависимость  от  для 2 образца ММТ-4

Рисунок 4 — Зависимость  от  для 3 образца ММТ-4

Рисунок 5 — Зависимость  от  для 4 образца, катушки из меди

Рисунок 6 — Зависимость  от  для 5 образца, катушки из константана

Рисунок 7 — Зависимость  от  для 6 образца ММТ-13а

Рисунок 8 - Зависимость  от  для всех образцов

В приведенных ниже таблицах представлены результаты расчетов коэффициентов.

Таблица 7 — Значения коэффициента В и энергии ионизации (в Дж и эВ) для исследуемых образцов

№ образца

Коэффициент B, К

Энергия ионизации, Дж

Энергия ионизации, эВ

1

128,3152

2

107,8381

3

130,7249

4

-6,9566

5

0

0

0

6

157,3182

Таблица 8 — Значения ТКС для исследуемых образцов при различных температурах

Температура

Температурный коэффициент сопротивления,

1

2

3

4

5

6

35

-0,10475

-0,088031

-0,10671

0,005679

0

-0,12842

40

-0,0802

-0,067399

-0,0817

0,004348

0

-0,09832

45

-0,06337

-0,053253

-0,06456

0,003435

0

-0,07769

50

-0,05133

-0,043135

-0,05229

0,002783

0

-0,06293

55

-0,04242

-0,035649

-0,04321

0,0023

0

-0,05201

60

-0,03564

-0,029955

-0,03631

0,001932

0

-0,0437

65

-0,03037

-0,025524

-0,03094

0,001647

0

-0,03724

70

-0,02619

-0,022008

-0,02668

0,00142

0

-0,03211

75

-0,02281

-0,019171

-0,02324

0,001237

0

-0,02797

80

-0,02005

-0,01685

-0,02043

0,001087

0

-0,02458

85

-0,01776

-0,014926

-0,01809

0,000963

0

-0,02177

90

-0,01584

-0,013313

-0,01614

0,000859

0

-0,01942

95

-0,01422

-0,011949

-0,01448

0,000771

0

-0,01743

100

-0,01283

-0,010784

-0,01307

0,000696

0

-0,01573

  1.  Выводы

В данной работе я изучил зависимость сопротивления термисторов от температуры. Также я получил коэффициент температурной чувствительности и температурный коэффициент сопротивления для каждого исследуемого материала.

По полученным зависимостям можно сделать вывод о том, что материалы под номером 1, 2, 3, 6 являются термисторами, так как их сопротивление уменьшается с увеличением температуры. Это также подтверждается отрицательным значением температурного коэффициента сопротивления для этих образцов. Материал №4 – медная катушка, и её сопротивление с увеличением температуры увеличивается. Материал №5 – константан (термостабильный сплав), его сопротивление слабо зависит от температуры.

Результаты таблицы 7 показывает, что энергия ионизации у терморезисторов больше чем у проводников. Чем больше энергия ионизации, тем шире запрещённая зона материала и тем хуже он отдаёт электроны.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80272. ВИМІРЮВАННЯ ЧАСТОТИ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ П’ЄЗОКЕРАМІЧНОГО МЕМБРАННОГО ГЕНЕРАТОРА КОЛИВАНЬ 2.71 MB
  Відкривається спадаюче меню. На екрані виникає меню Інструменти Tools у вигляді матриці елементів. Меню Палітра інструментів Tools Plette. У меню Палітра інструментів Tools Plette обрати піктограму у вигляді стрілки Позиціонування Розмір Вибір 12 Position Size Select 12.
80274. ДОСЛІДЖЕННЯ СПЕКТРУ КОЛИВАНЬ МЕХАНІЧНОЇ СИСТЕМИ 489 KB
  Обєкт дослідження процес визначення частотної характеристики коливань і відповіді імпульсу системи Мета за допомогою функції Coherence визначити Частотну характеристику і Відповідь Імпульсу механічної системи що коливається. Тут ми вимірюємо відповідь системи смугового фільтра Фільтр Баттерворта VI передаючи білий шум Однорідний Білий шум VI як стимул системи і збираючи висновок фільтра як відповідь системи. Збільшуючи кількість кадрів фреймів даних введення і виведення збільшення становить...
80276. ОБОЛОНКА LabVIEW 82 KB
  ВСТУП LbVIEW Lbortory Virtul Instrument Engineering Workbench Середовище розробки лабораторних віртуальних приладів додаток розробки програми дуже схожий на C або Бейсик або NI LbWindows. Однак LbVIEW відрізняється від тих додатків в одному важливому відношенні. Інші системи програмування використовують: текстово засновані мови щоб створити рядок програми програмний код у той час як LbVIEW використовує графічну мову програмування GДжей щоб створювати програми у формі блоксхеми алгоритм створюється в графічній іконній...
80277. ПАЛІТРИ LABVIEW 86 KB
  Зображення елементів Палітри Інструментів Tools та пояснення щодо їх використання Інструмент керування. Використовується для роботи з передньою панеллю керування й індикаторами. Палітра керування Controls Палітра керування призначена для відтворення передньої панелі віртуального приладу.
80278. Палітра Функції - Functions 72 KB
  Палітра Функції Functions За допомогою палітри Функції Functions. Якщо палітра Функції Functions не відображена на екрані необхідно викликати палітру вибравши рядок Показати палітру Функції Show Functions Plette у меню Вікна Windows. Палітра Функції Functions може бути пришпилена до робочого стола за допомогою кнопки в лівому куті палітри або прибрана кнопкою хрестик . Палітра Функції Functions доступна тільки якщо активно вікно Діаграма Digrm.