Исследование температурных зависимостей собственной электропроводности полупроводников

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщений

Отчет по лабораторной работе № 228

Выполнил:                              студент группы АТС-711

Поджаров В.В.

Проверил:                                                  Ушаков А.С.

Санкт – Петербург

2007

Краткое теоретическое введение:

Полупроводниками называют вещества, электропроводность которых при комнатной температуре имеет промежуточное значение между электропроводностью металлов и диэлектриков. Отличительной особенностью полупроводников является сильная зависимость их электропроводности от наличия или отсутствия примесных атомов в полупроводнике, а так же от внешних воздействий на него (нагревания, освещения и др.).

Если полупроводник включить в цепь источника ЭДС, то через него будет протекать электрический ток. Его плотность:

где q – элементарный заряд; n  и p – концентрации электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне соответственно;  и - их подвижность (средняя скорость направленного движения заряда при единичной напряженности электрического поля);       Е – напряженность электрического поля.

          Удельная электропроводность  вещества определяется соотношением:

а зависит от концентрации свободных электронов n и дырок p. В собственных  полупроводниках электроны и дырки рождаются попарно и таким образом, n = p. C повышением температуры количество свободных носителей заряда увеличивается, вызывая возрастание электропроводности по закону:

          Удельное электрическое сопротивление , поэтому электрическое сопротивление полупроводника при нагревании уменьшается:

где величина соответствует сопротивлению полупроводника при высокой температуре, когда энергия теплового возбуждения столь велика, что переход из валентной зоны в зону проводимости у электронов осуществляется совершенно свободно: . При этом электроны равновероятно заполняют как валентную зону, так и зону проводимости.

Цель работы:

Исследование температурных зависимостей собственной электропроводности полупроводников.

Схема установки:

Приборы: вольтметр

                    миллиамперметр

Формулы: