Лабораторная работа 33 по физике УрФу. М инистерство общего и профессионального образования российской федерации уральский государственный технический университет
 Скачать 63 Kb.
|
|
Л.р. № стр. Скачано с http://rtf.x2web.ru М  ИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИУРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра физикипо лабораторной работе № 33 Исследование полупроводникового резистора. Студент: Дёмин Алексей Группа: Р-184Дата: г. Екатеринбург 1998 Ход работы Задача I. Снятие Вольт-амперной характеристики терморезистора. Терморезистор — полупроводниковый резистор, сопративление которого изменяется с изменением температуры.  Статическая вольтамперная характеристика терморезистора — зависимость напряжения, действующего на терморезисторе, от силы протекающего по нему тока при условии теплового равновесия терморезистора с окружающей средой. Конкретный вид вольтамперной характеристики определяется веществом, из которого изготовлено сопративление, его конструктивным оформлением, массой и условиями теплообмена с окружающей средой. Для всех терморезисторов характерно существование нелинейного участка на вольтамперной характеристике.  При малом токе в терморезисторе выделяющейся в нём тепловой мощности недостаточно для существенного изменения его температуры, вследствие этого практически не меняется концентрация носителей тока и их подвижность, а следовательно, и сопротивление полупроводника, поэтому выполняется закон Ома. Дальнейшее увеличение силы тока приводит к росту выделяемой в полупроводнике тепловой мощности и повышению его температуры. Вследствие этого сопротивление полупроводника резко уменьшается и зависимость между напряжением и силой тока становится нелинейной. Для снятия вольтамперной характеристики терморезистора используется электрическая цепь, схема которой изображена на рисунке. Задача II. Исследование температурной зависимости электрического сопративления полупроводникового резистора и определение ширины запрещённой зоны в собственном полупроводнике. В соответствии с формулой  : в собственных полупроводниках температурная зависимость сопротивления имеет вид или после логарифмирования  , где Eg - ширина запрещённой зоны. Терморезистор из чистого германия пмещён внутри проволочного натревателя. Включив питание, нагревают образец до (70 - 80) 0С. Затем нагреватель отключают и измеряют сопротивление образца через 4 0С в интервале от (70 - 80) 0С до (25 - 30) 0С. Результаты измерений вносят в таблицу №2 отчёта. Затем строят график, откладывая по оси ординат логарифм сопротивления , а по оси абсцисс — обратную температуру. График, построенный по экспериментальным точкам, аппроксимируют прямой линией (проводят прямую, ближайшую к теории графика) тогда ширина запрещённой зоны будет определяться тангенсом угла наклона этой прямой к оси абсцисс :  , где k- постоянная Больцмана, lnR1, 1/T1 и lnR2, 1/T2 - координаты двух произвольных, но не слишком близких точек, лежащих на полученной прямой.1. Рассчётная формула для измеряемой величины :  , где k =1,38 * 10-23 Дж/К - постоянная Больцмана, R1 и R2 - сопративления резисторов при температурах Т1 и Т2 2. Средства измерений и их характеристики : Установка №3
3  . Задача I. Снятие Вольтамперной характеристики терморезистора. 3.1. Схема электрической цепи. 3.2. Результаты измерений Данные к построению вольтамперной характеристики : Таблица №1.
4. Задача II. Исследование температурной зависимости электрического сопративления полупроводникового резистора и определение ширины запрещённой зоны в собственном полупроводнике. Зависимость сопративления полупроводникового резистора от температуры : Таблица №2.
5. Расчёт ширины запрещённой зоны в исследуемом полупроводнике по графику lnR=f(1/T). Eg=0,13эВ. 6. Оценка погрешностей 6.1. Среднее квадратическое отклонение :  . . . . эВ.6.2. Граница случайной погрешности :  . . . . эВ.7. Окончательный результат : Eg= Выводы : В данной лабораторной работе я и |