Література.

1. Брук В.А., Гаршенин В. В., Курносов А.И. Производство полупроводниковых приборов. М., Профтехиздат, 1963.

2. Пасынков В.В., Чиркин Л.К., Шинков А.Д. Полупроводниковые приборы. М., Высшая школа, 1981.

3. Крутякова М.Г., Чарыков Н.А., Юдин В.В. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования. М., Наука, 1984.

2. Левинштейн М.Е., Симин Г.С. Знакомство с полупроводниками. М., Наука, 1984.

Лабораторна робота №10

Тема: Провідникові матеріали.

Мета роботи: Вимірювання термоелектрорушійної сили і визначення темпера­тур кристалізації матеріалів.

Прилади і матеріали: піч СУОЛ, термопара хромель-алюмель, зразки матеріалів.

Теоретичні відомості.

Якщо два різних метали чи сплави доткнути, між ними виникне контактна різниця потенціалів. Причина її появи зумовлена різною величиною роботи виходу електронів з металів, а також різною кількістю вільних електронів у різних металів та сплавів.

Е лектронна теорія дає вираз для контактної різниці потенціалів між металами А і В:

де U_A і U_B потенціали відповідних металів; n_oA, n_oB - число електронів в одиниці об’єму металів А і В; k –постійна Больцмана; е –заряд електрона; Т –абсолютна температура.

Контактна різниця потенціалів для різних пар металів має значення від десятих долей вольта до декількох вольт.

З’єднавши два метали між собою в замкнене коло і утворивши при цьому два спаї (контакти) 1 і 2, можна одержати два випадки: 1) якщо температури спаїв 1 і 2 однакові, тобто контактні різниці потенціалів в кожному із спаїв будуть рівними і напрямленими в протилежні сторони; тому сума різниць потенціалів в колі буде дорівнювати нулю; 2) якщо температури спаїв не рівні між собою, то в замкненому колі виникає термо-ЕРС U, причому

З відки

де: - постійна для даної пари металів.

Вираз показує, що термо ЕРС є функцією різниці температур спаїв.О чевидно, можна підібрати комбінацію двох металічних провідників так, щоб в одному випадку створювалась по можливості велика термо-ЕРС (коли потрібно виготовити термопари для вимірювання тем­ператур), в другому випадку, навпаки, створювалась мінімальна термо-ЕРС (коли потріб­но виготовити точні вимірювальні прилади або зразкові опори).

Для виготовлення термопар частіше за все застосовують сплави хромель (90% Ni, 10% Cr), копель (56% Cu, 44% Ni), алюмель (95% Ni, решта Al, Si, Mg).

Термопари: мідь-константан, залізо-константан, залізо-копель, хромель-копель , використовують для виміру температур до 600⁰ С, хромель-алюмель до 1000⁰ С. Для вимірювання більш високих температур застосовуються термопари платина - платинородій (90% Pt, 10% Rh).

Температура,0С	Термо-ЕРС термопари, мВ
	ПП-1	ХА	ХК	ПР-30/6
0	0	0	0	0
100	0,64	4,10	6,90	-
200	1,42	8,13	14,65	-
300	2,31	12,21	23,16	0,46
400	3,24	16,39	33,53	0,81
500	4,21	20,64	40,15	1,27
600	5,22	24,90	49,00	1,82
700	6,25	29,14	57,75	2,47
800	7,32	33,31	66,40	3,20
900	8,43	37,36	-	4,02
1000	9,57	41,31	-	4,91
1100	10,74	45,14	-	5,88
1200	11,95	-	-	6,90