Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии активации. - 3 стр.

UptoLike

Сопротивление определяется по формуле:
Подставив значение
σ из выражения (7.5) в данную формулу, найдем
(7.6)
где R
0
=l/σ
0
S.
Формула (7.6) лежит в основе одного из методов определения энергии активации полупроводников.
Логарифмируя ее, находим
Запишем это равенство для температур Т
1
и Т
2
, обозначая соответственно сопротивления R
1
и R
2
:
Вычитая равенства, исключим неизвестное R
0
:
Отсюда энергия активации
(7.7)
Методика выполнения работы.
Схема установки для измерения температурной зависимости сопротивления полупроводника
изображена на рис. 19.
Полупроводниковый терморезистор помещен в стеклянную колбу с трансформаторным маслом,
которая может подогреваться на электрической печке. Температура регистрируется термопарой, подключенной
на вход ‘X’ самопишущего потенциометра ПДС – 021М. На вход ‘Y’ подключается
терморезистор.
Потенциометр запишет кривую зависимости сопротивления резистора от температуры. Для вычисления
энергии активации снимите значения R при температурах Т, как указано в табл. 14.
Для расчетов Е
д
по формуле (7.7) возьмите значения R
1,
R
2
попарно при 300и 310, 310 и 320, 320 и 330, 340 и
350 К. Это дает возможность вычислить пять значений Е
д
, которые могут отдичаться в пределах погрешностей
эксперемента.
S
R
11
=
σ
=
kT
E
RR
d
2
exp
0
kT
E
RR
d
2
lnln
0
+=
kT
E
RR
d
2
lnln
01
+=
kT
E
RR
d
2
lnln
02
+=
=
21
21
11
2
lnln
TTk
E
RR
d
()
21
21
11
lnln2
TT
RRk
E
d
=
        Сопротивление определяется по формуле:

                                            1       1
                                      R=        ∗
                                           σ        S
        Подставив значение σ из выражения (7.5) в данную формулу, найдем


                                       ⎛ E ⎞
                             R = R0 exp⎜ d ⎟
                                       ⎝ 2kT ⎠
                                                                                      (7.6)
        где R0=l/σ0S.
       Формула (7.6) лежит в основе одного из методов определения энергии активации полупроводников.
Логарифмируя ее, находим
                                              Ed
                           ln R = ln R0 +
                                             2kT
        Запишем это равенство для температур Т1 и Т2, обозначая соответственно сопротивления R1 и R2:
                                               Ed
                               ln R1 = ln R0 +
                                              2kT
                                               E
                               ln R2 = ln R0 + d
                                              2kT
        Вычитая равенства, исключим неизвестное R0:

                                          Ed ⎛ 1 1 ⎞
                        ln R1 − ln R2 =       ⎜ − ⎟
                                          2k ⎜⎝ T1 T2 ⎟⎠

        Отсюда энергия активации

                                   2k (ln R1 − ln R2 )
                            Ed =
                                         1 1
                                           −
                                        T1 T2
                                                                                        (7.7)

                     Методика выполнения работы.

        Схема установки для измерения температурной зависимости сопротивления полупроводника
изображена на рис. 19.
        Полупроводниковый терморезистор помещен в стеклянную колбу с трансформаторным маслом,
которая может подогреваться на электрической печке. Температура регистрируется термопарой, подключенной
на вход ‘X’ самопишущего потенциометра ПДС – 021М. На вход ‘Y’ подключается терморезистор.
Потенциометр запишет кривую зависимости сопротивления резистора от температуры. Для вычисления
энергии активации снимите значения R при температурах Т, как указано в табл. 14.
Для расчетов Ед по формуле (7.7) возьмите значения R1, R2 попарно при 300и 310, 310 и 320, 320 и 330, 340 и
350 К. Это дает возможность вычислить пять значений Ед , которые могут отдичаться в пределах погрешностей
эксперемента.