- •Содержание
- •Список литературы………………………………………………………..14 Лабораторная работа № 80 Исследование температурной зависимости металлов и полупроводников
- •3. Вычисление параметров
- •4. Приборы и оборудование
- •5. Порядок выполнения работы
- •6. Обработка результатов измерений
- •7. Требования к технике безопасности
- •8. Требования к отчету
- •9. Контрольные вопросы
5. Порядок выполнения работы
Включить тумблер «Сеть» на БУИ и нажать клавишу «Сеть» на БН. При этом должны загореться индикаторы «Сеть».
Переключить тумблер 4 на БН в положение 1, т. е. подключить металлический образец.
Включить нагрев образца клавишей 2 «Нагрев» и снимать показания по индикатору температуры.
Снять показания индикаторов температуры и сопротивления с шагом 5о– 10оС до максимальной температуры 120оС. Результаты занести в табл. 5.1.
По достижении 120оС выключить нагрев образца клавишей 2 и нажать клавишу 3 «вент».
Повторить пункты 3, 4, занося данные в табл. 5.2, для положений 2, 3 тумблера 4 на БН.
7. Нажатием тумблера и клавиши “Сеть” отключить установку.
Таблица 5.1
Номер показания |
1 |
2 |
3 |
4 |
t, оС |
|
|
|
|
R, Ом |
|
|
|
|
Таблица 5.2
Номер показания |
1 |
2 |
3 |
4 |
t, оС |
|
|
|
|
Т - 1, К - 1 |
|
|
|
|
R, кОм |
|
|
|
|
Ln R |
|
|
|
|
6. Обработка результатов измерений
1. По данным табл. 5.1 построить зависимость R=f(T). Экстраполяцией определить значениеR0рис. 6.1.
t,
о
С
Рис.6.1
2. По формуле (3.1) вычислить значение температурного коэффициента сопротивления металла. По известным табличным значениям коэффициента определить тип металла и оценить погрешность его определения.
Таблица 6.1
Температурный коэффициент сопротивления металлических проволок (при 18 оС)
Вещество |
α ∙ 10 4 |
Алюминий Вольфрам Железо (0,1 % С) Золото Латунь Манганин (3 % Ni, 12 % Mn, 85 % Cu) Медь Никель Константан (40 % Ni, 1,2 % Mn, 58,8 % Cu) Нихром (67,5 % Ni, 1,5 % Mn, 16 % Fe, 15 % Cr) Олово Платина Свинец Серебро Цинк |
38 51 62 40 10 0,02 – 0,5 42,8 27 0,4 – 0,1 1,7 45 38 43 40 37 |
3. По результатам вычислений, сведенных в табл. 5.2, построить график Ln R = f (1/T) рис. 6.2.
Ln
R
Рис. 6.2
4. По виду графика Ln R = f (1/T) определить тип полупроводника (собственный или примесный). Выделить прямолинейные участки рис. 6.2.
5. По формулам (3.2) – (3.4) рассчитать ширину запрещенной зоны, энергию ионизации атомов примеси (для примесного полупроводника), энергию Ферми (для собственного полупроводника).
7. Требования к технике безопасности
а) ознакомиться с устройством установки, принципом действия;
б) убедиться, что установка заземлена;
в) убедиться в исправности сетевых шнуров;
г) при работе установки происходит нагрев печи до 125оС. Вскрытие печи категорически запрещается.
8. Требования к отчету
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
а) расчетные формулы;
б) графики зависимостей R=f(T), LnR=f(1/T);
в) определение по графику R=f(T) значенияR0;
г) вычисление значения α и определение типа металла; расчет ΔE, ΔE/и энергии Ферми;
д) определение по виду графика LnR=f(1/T) типа полупроводника