Физика \ Физика

Измерение зависимости электропроводности образца германия от температуры и определение ширины запрещенной зоны германия, страница 4

Измерения

1). Измерить зависимость падения напряжения U на образце от тока через образец Iр при комнатной температуре. Изменять ток от 0 до 30 мА с шагом 5 мА.

Табл.1.

Ip, мА

U, В

2). Измерить зависимость падения напряжения на образце от температуры при заданном значении тока (задается преподавателем в пределах от 5 до 20 мА). Предварительно необходимо нагреть образец до температуры 170 ºС, а данные снимать при охлаждении образца. Для этого:

а) переключить индикатор модуля на измерение температуры;

б) нажать кнопку «on/off» на задней панели модуля;

в) дождаться температуры 170 ºС.

г) выключить нагрев кнопкой «on/off».

е) измерения проводить от 170 ºС до 60 ºС с шагом 10 ºС, от 60 ºС до 40 ºС с шагом 5ºС, от 40 ºС до комнатной – с шагом 2 ºС. Данные занести в табл.2.

Табл.2.

tº, ºС

T, K

1/T, 10-3K-1

U, В

σ, (Ом·м)-1

lnσ

Обработка результатов

1) По результатам табл.1 построить зависимость Ip от U. По наклону линии определить сопротивление R0, удельное сопротивление ρ0 и удельную проводимость σ0 образца при комнатной температуре. Определить погрешность этих величин.

2) Заполнить табл.2 , используя соотношение:

,

где площадь сечения образца S=10 мм2, длина образцаℓ=20 мм.

3) Построить зависимость падения напряжения на образце U от температуры tº по данным табл.2.

4) Построить зависимость ln(σ) от обратной температуры 1/Т. По наклону высокотемпературной ветви графика рассчитать ширину запрещенной зоны образца:

tg(α)=Eg/(2k),

где Eg – ширина запрещенной зоны образца, k=1,38·10-23 Дж/К=8,625·10-5 эВ – постоянная Больцмана. Определить погрешность измерений.

Скачать файл