4. П роведение измерений

Главное меню служит для выбора одной из четырех опций, которым соответствуют четыре меню первого уровня.

1. Опция «Имитация» предназначена для проведения имитационных измерений зависимости удельной электропроводности в диапазоне температур от комнатной до температуры 470 К обеспечивает следующее:

   • ввод исходных данных об образце и режиме имитационного измерения температурной зависимости удельной электропроводности;

   • собственно имитационное измерение;

   • вывод результатов измерения в графическом виде;

   • обработку результатов измерения;

   • запись данных в файл.

2. Опция «Помощь», служит для ознакомления с целью проведения лабораторной работы, основными теоретическими сведениями и методикой проведения измерений.

3. Опция «Измерения» предназначена для проведения реальных измерений удельной электропроводности в диапазоне температур от комнатной температуры до температуры 490 К обеспечивает следующее:

   • ввод исходных данных об образце и режиме измерения температурной зависимости удельной электропроводности;

   • температурной зависимости удельной электропроводности;

   • собственно измерение;

   • вывод результатов измерения в графическом виде;

   • обработку результатов измерения;

   • запись данных в файл.

4. Опция «Результаты», служит для загрузки файла данных одного из предыдущих измерений и обработки результатов измерения.

Кнопка «Выход» в каждом меню первого уровня предназначена для выхода из программы измерений.

1. Проведение реальных измерений (опция «Измерения»)

1. Щ елкните левой кнопкой мыши по пункту главного меню «Измерения». На экране видеомонитора появится меню первого уровня опции измерений (рис.16).

2. Измерьте и запишите температуру в лаборатории.

3. Щ елкните левой кнопкой мыши по пункту меню первого уровня «Ввод». На экране видеомонитора появится окно, содержащее меню опции «Ввод условий измерения» (рис.17), в котором надо произвести необходимые изменения. После внесения изменений следует щелкнуть левой кнопкой мыши по прямоугольнику «OK» и тем самым закрыть окно ввода и окно меню «Измерения».

4. Снова щелкните левой кнопкой мыши по пункту главного меню «Измерения». В меню первого уровня опции измерений (рис.16) щелкните левой кнопкой мыши по пункту меню первого уровня «Измерение». На экране видеомонитора появится окно «Измерения» (рис.18).

В этом окне сначала будет отображаться процесс предварительного тестирования источников напряжения и вольтметров, затем - процесс подбора тока через образец и измерения сопротивления образца. Далее в этом окне будут отображаться процессы нагрева образца, постоянного измерения его температуры и измерения сопротивления образца после стабилизации температуры. Затем снова происходит подбор тока нагрева образца и так далее, вплоть до максимальной заданной температуры. После этого ток нагрева образца отключается, процесс измерения температурной зависимости удельной электропроводности завершается. Окно «Измерения» закрывается.

Примерный график зависимости температуры образца от времени при ступенчатом нагреве представлен в примечании в конце описания.

5. Д ля вывода результатов измерения на экран видеомонитора щелкните левой кнопкой мыши по пункту главного меню «Измерения». В меню первого уровня опции измерений (рис.16) щелкните левой кнопкой мыши по пункту меню первого уровня «График». На экране видеомонитора появится окно с «График зависимости ln g_ = f(1000/T)» (рис.20) с графиком измеренной температурной зависимости удельной электропроводности , где g=.

С убъективно оцените диапазон значений аргумента (x₁ и x₂), в котором зависимость натурального логарифма удельной электропроводности от обратной температуры можно считать линейной, после чего щелкните левой кнопкой мыши по прямоугольнику «Ввод», расположенному справа под графиком. На фоне окна «График зависимости ln g = f(1000/T)» появится окно ввода значений x: и . Введите в этом окне выбранные значения x₁ и x₂ и щелкните левой кнопкой мыши по прямоугольнику «График». На экране видеомонитора появится окно «График зависимости ln g = f(1000/T)» (рис.21) с аппроксимированным линейной зависимостью участком собственной проводимости.

Справа от графика размещена следующая информация:

• дата, группа и фамилия измерителя;

• значения аргумента x₁ и x₂;

• параметры линейной регрессии (коэффициенты регрессии a и b и коэффициент корреляции r);

• значение сопротивления образца R, его удельного сопротивления R_v= и его удельной электропроводности g= при температуре начала измерений T₀;

• значения ширины запрещенной зоны полупроводникового образца при T=0 K – E_g(0K) и при T=300 K – E_g(300K).

7. Для вывода графика на печать надо щелкнуть левой кнопкой мыши по прямоугольнику «Печать». После щелчка левой кнопкой мыши по прямоугольнику «Выход» на экране появляется окно главного меню (рис.15).

8. Для записи измеренных данных в файл на жестком диске надо открыть опцию «Измерения», главного меню, щелкнуть левой кнопкой мыши по пункту меню первого уровня «Запись файла». На экране видеомонитора появится окно «Сохранить как», в котором надо указать имя файла данных и сохранить его.

Завершение реальных измерений

• Для выхода из программы измерений щелкните по прямоугольнику «Выход» в любом меню первого уровня.

• Закройте все окна, открытые на рабочем столе компьютера и завершите работу Windows.

• Выключите два источника напряжения и три вольтметра, входящие в состав макета измерительной установки.