ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
связей, в результате чего часть электронов отщепляется и они
становятся свободными. В покинутом электроном месте
возникает дырка, заполнить которую могут электроны из
соседней пары.
Дырки и электроны могут двигаться по кристаллу
хаотически в отсутствии электрического поля. Число
электронов и дырок одинаковое.
Если же к кристаллу приложить электрическое поле, то
электроны начнут двигаться против поля, дырки — по полю,
что приведет к возникновению собственной проводимости
германия, обусловленной в равной мере, как электронами, так
и дырками.
Рис.1а Рис.1 б Рис. 1 в
Примесная проводимость полупроводников возникает
в том случае, если в кристаллы Si или Ge вводятся атомы с
валентностью, отличающейся на единицу от валентности
основных атомов. Например, при замещении атома Ge
пятивалентным атомом мышьяка (рис. 1б), один электрон не
может образовать ковалентной связи, но легко может стать
свободным. При этом дырка не образуется.
В таких полупроводниках возникает избыточная
электронная примесная проводимость n-типа, а примеси
называются донорами.
Если в решетку Si и Ge введен атом с тремя
валентными электронами, например, В или In (рис.1 в.), одна
из связей примесного атома остается неукомплектованной и
4
изображенное на рис.3 пунктирными силовыми линиями.
Величина индукции магнитного поля определяется по
графику
fB
=
(J
эм
), который имеет вид кривой с
насыщением и фактически представляет собой начальный
участок петли Гистерезиса.
На другой стороне железного сердечника вырезан
узкий зазор, в который помещен пластмассовый держатель с
пластинкой исследуемого полупроводника весьма малых
размеров: ширина а=0,4 мм.
Датчик Холла имеет четыре вывода: 1-2 и 3-4 (рис.2)
Схема II. Выводы датчика 3-4 обеспечивают
протекание по полупроводнику от аккумуляторной батареи Б
на 3В постоянного тока Jg, величина которого регулируется
реостатом R
2
и измеряется
mA
.
Схема III. Выводы 1-2 являются зондами на датчике
Холла (рис.2). С помощью чувствительного цифрового
вольтметра измеряется разность потенциалов, возникающая
на гранях полупроводниковой пластинки.
Порядок выполнения работы
1. Схема III. Щупы 1-2 от датчика Холла
подсоедините к цифровому вольтметру. Переключатель
вольтметра поставьте в положение для измерения
постоянного напряжения. Точка слева на экране означает
величину напряжения 0.0….. В.
2. Схема II. Соедините последовательно батарею
аккумуляторов Б, миллиамперметр на 3
mA
, реостат R
2
и
датчик Холла (красный провод к плюсу батареи). Изменяя
сопротивление R
2
, установите на
mA
ток Jg=1
mA
,
затем 2
mA
и 2,4
mA
.
Убедитесь, что напряжение на цифровом вольтметре
отсутствует, т.е. отсутствует U — холловская разность
потенциалов, т.к. электромагнит в схеме I не включен.
9
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
связей, в результате чего часть электронов отщепляется и они изображенное на рис.3 пунктирными силовыми линиями.
становятся свободными. В покинутом электроном месте Величина индукции магнитного поля определяется по
возникает дырка, заполнить которую могут электроны из графику B = f (Jэм), который имеет вид кривой с
соседней пары. насыщением и фактически представляет собой начальный
Дырки и электроны могут двигаться по кристаллу участок петли Гистерезиса.
хаотически в отсутствии электрического поля. Число На другой стороне железного сердечника вырезан
электронов и дырок одинаковое. узкий зазор, в который помещен пластмассовый держатель с
Если же к кристаллу приложить электрическое поле, то пластинкой исследуемого полупроводника весьма малых
электроны начнут двигаться против поля, дырки — по полю, размеров: ширина а=0,4 мм.
что приведет к возникновению собственной проводимости Датчик Холла имеет четыре вывода: 1-2 и 3-4 (рис.2)
германия, обусловленной в равной мере, как электронами, так Схема II. Выводы датчика 3-4 обеспечивают
и дырками. протекание по полупроводнику от аккумуляторной батареи Б
на 3В постоянного тока Jg, величина которого регулируется
реостатом R2 и измеряется mA .
Схема III. Выводы 1-2 являются зондами на датчике
Холла (рис.2). С помощью чувствительного цифрового
вольтметра измеряется разность потенциалов, возникающая
на гранях полупроводниковой пластинки.
Порядок выполнения работы
Рис.1а Рис.1 б Рис. 1 в 1. Схема III. Щупы 1-2 от датчика Холла
подсоедините к цифровому вольтметру. Переключатель
Примесная проводимость полупроводников возникает вольтметра поставьте в положение для измерения
в том случае, если в кристаллы Si или Ge вводятся атомы с постоянного напряжения. Точка слева на экране означает
валентностью, отличающейся на единицу от валентности величину напряжения 0.0….. В.
основных атомов. Например, при замещении атома Ge 2. Схема II. Соедините последовательно батарею
пятивалентным атомом мышьяка (рис. 1б), один электрон не аккумуляторов Б, миллиамперметр на 3 mA , реостат R2 и
может образовать ковалентной связи, но легко может стать датчик Холла (красный провод к плюсу батареи). Изменяя
свободным. При этом дырка не образуется. сопротивление R2, установите на mA ток Jg=1 mA ,
В таких полупроводниках возникает избыточная
затем 2 mA и 2,4 mA .
электронная примесная проводимость n-типа, а примеси
Убедитесь, что напряжение на цифровом вольтметре
называются донорами.
Если в решетку Si и Ge введен атом с тремя отсутствует, т.е. отсутствует U — холловская разность
валентными электронами, например, В или In (рис.1 в.), одна потенциалов, т.к. электромагнит в схеме I не включен.
из связей примесного атома остается неукомплектованной и
4 9
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
