3. Вопросы к домашнему заданию

1. Какие материалы называются проводниками и полупроводниками? Объясните энергетическое отличие проводников от полупроводников в рамках зонной теории твердого тела.

2. Чем объясняется широкое применение меди в качестве проводникового материала? Назовите области применения меди в радиотехнике.

3. Что такое плотность тока, удельная электропроводность, скорость дрейфа, длина свободного пробега электронов, как они связаны между собой? Приведите аналитическое выражение закона Ома.

4. Назовите области применения полупроводников, в частности кремния, в радиоэлектронике.

5. Какие полупроводники называют собственными, а какие примесными? Дайте определение электронных (n) и дырочных (р) полупроводников, какие носители заряда называются основными, а какие неосновными?

6. Какие примеси являются донорными, какие акцепторными, приведите примеры.

7. Что такое подвижность носителей заряда? Как влияет температура на подвижность носителей в полупроводниках?

8. Как зависит концентрация носителей заряда от температуры в собственных и примесных полупроводниках? Какие полупроводники называются вырожденными?

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

4.1. Задание № 1 ?

Снять температурные зависимости удельных сопротивлений и проводимостей образцов собственного кремния (Si), примесного кремния с электронной (n – Si) и дырочной проводимостью (p – Si) и образца меди (Cu). Построить соответствующие графики.

Методические указания по выполнение первого задания

Прежде чем выполнить задание следует ознакомиться с лабораторной установкой, схема которой представлена на рис. 4.1 и техническим описанием и инструкцией по эксплуатации потенциометра УПИП 60М. В термокамере находится кассета с исследуемыми образцами. Образцы кремния представляют собой пластины толщиной 0,5 мм, длиной a (мм) и шириной b (мм). Образец меди представляет собой медную проволоку длиной 9,5 м, диаметром 0,2 мм, намотанную на каркас из изоляционного материала. Измерения необходимо проводить в интервале температур от комнатной до 100 ^оС через каждые 10 ^оС (по указанию преподавателя) после установления заданной температуры и выдержки в каждой точке 10 мин. Полученные данные измерений и результаты расчетов удельных сопротивлений и удельных проводимостей при различных температурах представить в табл. 4.1.

Р ис. 4.1. Схема лабораторной установки: 1 – потенциометр УПИП 60М; 2 – переключатель; 3 – кассета с образцами; 4 – термошкаф

Таблица 4.1

№ п.п.	Мате-риал	а, мм	b, мм	R, Ом	, Омм	, Ом-1м-1	ln 	t, оС	Т, К	, К-1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

После проведения измерений и вычислений  и  необходимо построить графики температурных зависимостей для всех образцов и для образцов кремния.

4.2. Задание № 2

Определить температурный коэффициент удельного сопротивления меди.

Методические указания по выполнение второго задания

Как видно из выражения (2.5) зависимость удельного сопротивления металлов от температуры представляет собой прямую линию. Поэтому для выполнения задания, принимая во внимание соотношение (2.6), необходимо по экспериментальным данным для Cu построить график зависимости , провести усредненную прямую и по тангенсу угла ее наклона определить температурный коэффициент удельного сопротивления.