Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лаби.doc
Скачиваний:
59
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
1.48 Mб
Скачать

Методика експерименту

Для знаходження коефіцієнта термоерс досить створити деяку різницю температурTна кінцях зразка та виміряти термоерсV, що виникає на зразку.

Найширше використовується стаціонарний метод вимірювання термоерс на зразках правильної форми (прямокутних, циліндричних). До напівпровідникового зразка припаюють два металевих провідники в точках, які знаходяться при температурах Т1 і Т2 ( Т12 = T ) (див. рис. 2).

Інші кінці металевих дротів знаходяться при кімнатній температурі. До них під’єднується прилад для вимірювання різниці потенціалів V, яка буде, в даному випадку, термоерс досліджуваної пари “напівпровідник-метал”. Як правило, тип металу слабо впливає на величину , оскільки у напівпровідниках термоерс на 1-3 порядки більша, ніж у металах, і тому визначене значення коефіцієнта термоерс близьке до напівпровідника.

Величина T повинна бути досить малою (близько 10-12 0С), щоб можлива залежність (Т) не позначалась на отримуваному значенні .. Напівпровідник нагрівають так, щоб різниця темпера-

Рис. 2. Розміщення потенціальних зондів (1,2) та термопар для вимірювання термоерс зразка, різниці температур T та середньої температури зразка відповідно.

тур на кінцях зразка весь час залишалася невисокою. При цьому досліджують залежність термоерс та коефіцієнта термоерс від температури середньої частини кристала (Тс) .

При визначенні коефіцієнта термоерс важливе точне визначення температури. Можливі різні варіанти використання вимірювальних термопар. У даній лабораторній роботі різниця температур Tвимірюється за допомогою диференційної термопари мідь-константан, спаї якої розміщені біля частин зразка з температурамиТ1іТ2. Величина температуриТс вимірюється абсолютною термопарою мідь-константан, спай якої розміщений біля зразка в області його середини (рис. 2).

Практичне завдання

1. Ознайомитись із вимірною схемою і перевірити її готовність до роботи.

2. Провести виміри термоерс від кімнатної температури до 1100 С з інтервалом 15-200 С.

3. Дані вимірів та розрахунки занести в таблицю:

Vt1

t01,C

T1,K

Vt2

t02,C

T2, K

Tс, К

T, К

V,

мкВ

,

мкВ/град

4. Побудувати графік залежності  = f(T) і пояснити її.

Розрахунки проводити за формулою (T) = V/T, враховуючи знаки V , де T = T2-T1 різниця температур, T с= (T2+T1)/2 середня температура.

Контрольні запитання

  1. Які явища називаються термоелектричними? Які ефекти належать до термоелектричних?

  2. Назвіть причини виникнення термоерс в однорідному напівпровіднику.

  3. Наведіть вирази коефіцієнта термоерс у випадку напівпровідника із домішковою, змішаною та власною провідностями.

  4. У чому полягає явище захоплення електронів фононами?

  5. В якій області лежить температура інверсії коефіцієнта термоерс – домішковій, змішаній чи власній провідності?

  6. Чому величина коефіцієнта термоерс у напівпровідниках перевищує величину коефіцієнта термоерс металу?

  7. Опишіть метод “термозонда”.

  8. Який фізичний зміст термоелектричних ефектів Зеєбека, Пельтьє і Томсона?

  9. Поясніть експериментально отриманий графік залежності (Т).

  10. Яке практичне застосування термоелектричних явищ?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5