metod_uk_3sem / Магнетизм(31-37) PDF / Мет 31
.pdfградусов нагрева (через каждые 5 градусов нагрева металла переклю чаем на полупроводник и обратно на металл).
3.По окончании измерений нагреватель выключить, а его дверцу оставить открытой для охлаждения образцов. БЕРЕГИТЕСЬ ОЖОГОВ!
4.По результатам измерений построить график зависимости R(t) для металла. Полученную прямую продолжить до оси R, получив R0. Определить
tgφ |
R |
– тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс. Вычислить ТКС, α по |
|
t |
|
формуле (5).
5. Для полупроводника по результатам измерений построить прямую – график зависимости lnR от 1/Т. Определить tgφ – тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс. По формуле (7) вычислить ширину запрещенной зоны
ΔW в ЭВ. (tg |
(ln R) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
(1/T) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица измерений и вычислений |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МЕТАЛЛ |
|
|
ПОЛУПРОВОДНИК |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
R |
|
|
t |
R |
lnR |
T(K) |
1/T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
110 |
|
|
|
|
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|
|
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
Контрольные вопросы
1.На какие группы разделяются твердые тела по своим электрическим свойствам?
2.Сформулируйте принцип Паули.
3.Почему металлы являются хорошими проводниками тока?
4.Почему сопротивление металлов увеличивается при увеличении температуры?
5.Какова ширина запрещенной зоны у металлов, диэлектриков и полупроводников?
6.Почему сопротивление полупроводников уменьшается при увеличении температуры?
7.Дайте определение удельного сопротивления .
8.Изобразите зонную схему металла; полупроводника.
Индивидуальные задания
1.Объясните различие в электрических свойствах металлов и диэлектриков с точки зрения зонной теории твердого тела.
2.Объясните различие между диэлектриками и полупроводниками
сточки зрения зонной теории твердого тела.
3.Объясните механизм проводимости собственных полупроводников.
4.Как меняется с температурой сопротивление полупроводника – увеличивается или уменьшается? Почему? Запишите формулу.
5.Германиевый образец нагревают от 0 до 17 ˚С. Принимая ширину запрещенной зоны германия ∆Е = 0,72 эВ, определите, во сколько раз
возрастает его удельная проводимость ( 1 ) Ответ: в 2,42 раза.
6.Во сколько раз и как изменится сопротивление меди при изменении температуры от 27° С до 127° С ? α = 4,2 · 10-3 к-1
7.Чему равна энергия активации полупроводника, если его сопротивление уменьшилось в 2 раза при нагревании от 500 К до 750 К? (0,12 эВ).
12
Библиографический список
Трофимова Т.И. Элементы физики твердого тела./Т.И. Трофимова//Курс физики: Учеб. М., 1998. – §102, 103, 238. – 240-243.
13