Оптика 3 семак / Грязнова / ЛБ-3 Кшинин И 1Б92

Работу выполнил:

фамилия

Кшинин

имя

Иван

отчество

Бахтиёрович

группа

1Б92

Энергия активации проводимости — это ...

Энергия необходимая для создания носителей заряда, или энергия, которую нужно затратить чтобы перевести электрон из валентной зоны в зону проводимости.

Существуют полупроводники n-типа и p-типа, схематично представленные на рисунке

Роль примеси в проводнике n-типа:

Сама примесь в полупроводнике используется для увеличения числа носителей заряда, плюса или минуса. Они бывают донорные и акцепторные.

В полупроводнике n типа при повышении температуры электрон будет оторван от примеси и может свободно перемещаться по кристаллу, а по типу примеси донорная.

Если сказать по-другому, то: донорные примеси — это примеси, которые поставляют электроны проводимости без возникновения равного количества подвижных дырок.

Роль примеси в проводнике p-типа:

С примесью типа акцепторной, образуется свободная дырка, перемещающаяся со связями и принимающая участие в проводимости кристалла.

На эмпирической диаграмме

E_c —

Дно зоны проводимости

E_v —

Потолок валентной зоны

E_a —

Энергетический уровень

E_d —

Энергетические уровень

ΔE —

Соответствующие энергии активации

ΔE_a —

Энергия активации, а

ΔE_d —

Энергия активации д

Сопротивление полупроводника уменьшается с ростом температуры согласно уравнению:

R =

где

R₀ —

Постоянная величина полупроводника

ΔE —

Энергия

k —

Постоянная Больцмана (К->k)

T —

Абсолютная температура

Если построить зависимость ln Rот , то она должна иметь вид

Прямой

,

из которой определяют значение

Энергии активации

.

где

U —

Напряжение

I —

Ток

k —

Постоянная Больцмана

tg φ —

Тангенс угла к прямой оси абсцисс

ΔE —

Энергия

Обозначения

П —

Потенциометр

ТС —

Термистор- переменное сопротивления

V —

Вольтметр

μA —

Микроамперметр

K —

Кнопка- переключатель

ε —

Источник тока

U (В)

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

I (A), 10^–5

6

13

19

24

31

38

45

52

60

68

75

84

92

99

t, °C

T, K

, K

I (A)

U (В)

R (Ом)

ln R

20

293,15

0,003411

0.000019

1.5

78947

11,276

25

298,15

0,003354

0.000021

1.5

71429

11,176

30

303,15

0,003298

0.000024

1.5

62500

11,042

35

308,15

0,003245

0.000027

1.5

55555

10,925

40

313,15

0,003193

0.000030

1.5

50000

10,819

45

318,15

0,003143

0.000033

1.5

45454

10,724

50

323,15

0,003094

0.000037

1.5

40540

10,610

55

328,15

0,003047

0.000040

1.5

37500

10,532

60

333,15

0,003001

0.000044

1.5

34090

10,436

65

338,15

0,002957

0.000049

1.5

30612

10,329

70

343,15

0,002914

0.000053

1.5

28301

10,250

75

348,15

0,002872

0.000059

1.5

25423

10,143

80

353,15

0,002831

0.000064

1.5

23437

10,062

85

358,15

0,002792

0.000069

1.5

21739

9,986

90

363,15

0,002753

0.000075

1.5

20000

9,903

95

368,15

0,002716

0.000080

1.5

18750

9,838

100

373,15

0,002679

0.000088

1.5

17045

9,743

Выводы

С увеличением значения напряжения увеличивается сила тока, проходящая по проводнику.

Выводы

С увеличением температуры сопротивление уменьшается

Выводы

Через график можно найти а после

Экспериментальным путем доказали зависимость сопротивления от температуры и тока от напряжения. Построили графики их зависимостей. И определили энергию активации проводимости:

P.S

Графики грубые (ибо, к сожалению, при более детальном графике он не влезет в окно, а цифры будут ложиться друг на друга)

Также возможно неправильно выведен логарифм сопротивления!?Я взял обычный натуральный логарифм. Возможно, и у остальных также, так как R₀ у нас нигде не дан в условиях и по формуле его не выяснить: А чтоб выяснить надо найти для этого нам нужен , а для нужны они оба ( По этому там путаница)

Далее, из – за того что не понятно вольтметр в установке или милливольтметр он был принят мной как вольтметр, ибо его так обозвали в задании, а на практике он не выглядел так(Обычно они помечаются mV или V, kV на задней стороне но нам ее никто не показывал, или спереди под шкалой) а из за маркировки 75 mV он заставил подумать над тем кто он такой mV или V, а из-за этого пришлось бы домножать силу тока на 1000.