Міністерство освіти і науки України
Національний університет « Львівська політехніка»
Кафедра фізики
ЗВІТ
Про виконання лабораторної роботи №30: «Визначення ширини забороненої зони напівпровідників»
Львів – 2015
Мета роботи: Визначити ширину забороненої зони напівпровідників за температурної залежності їхньої провідності провідності.
Теоретичні відомості та опис установки
Як відомо, для власних напівпровідників залежність питомої провідності від температури описується виразом (6.3) (див. §6.2). Цю залежність можна подати так:
, (1)
де ( питома провідність власного напівпровідника при ; ( ширина забороненої зони напівпровідника; ( стала Больцмана.
Формула (1) описує пряму (рис.1), тангенс кута нахилу якої до осі абсцис дорівнює: . Тому ширину забороненої зони власного напівпровідника можна визначити із співвідношення:
, (2)
де , – значення ординати прямої у відповідних точках і її абсциси (рис.1).
/
Досліджуваний зразок має форму паралелепіпеда довжиною 3мм
та площею поперечного перерізу 0,1мм2.
Таблиця результатів вимірювань і обчислень
ЕТ, мВ
t, 0C
T, K
1/T, K-1
*10^-3
R, Ом
σ, Ом-1 ·м-1
ln σ
ΔE, еВ
0,2
23
296
3,4
654
45
3,8
0,068
0,4
28
301
3,32
644
46,58
3,84
0,6
30
303
3,3
636
47,1
3,85
0,8
34
307
3,25
626
47,92
3,86
1
35
308
3,24
616
48,7
3,88
1,2
37
310
3,22
607
49,6
3,9
1,4
40
313
3,19
599
50,08
3,91
1,6
42
315
3,17
589
50,93
3,93
1,8
46
319
3,13
579
51,81
3,94
2
49
322
3,10
569
52,72
3,96
2,2
50
323
3,09
560
53,57
3,98
2,4
52
325
3,07
550
54,54
3,99
2,6
56
329
3,03
540
55,55
4,01
2,8
58
331
3,02
531
56,49
4,03
3
62
335
2,9
521
57,58
4,05
Графік залежності
/
L=1*10^-7 S=3*10^-3
=1*10^-7/654*3*10^-3=3*10^4/654=45
=3*10^4/644=46.58
=3*10^4/636=47.31
=3*10^4/626=47.92
=3*10^4/616=48.7
=3*10^4/607=49.6
=3*10^4/599=50.08
=3*10^4/589=50.93
=3*10^4/579=51.81
=3*10^4/569=52.72
=3*10^4/560=53.57
=3*10^4/550=54.54
=3*10^4/540=55.55
==3*10^4/531=56.49
=3*10^4/521=57.58
Висновок: На цій лабораторній роботі я навчився перевіряти ширину забороненої зони напівпровідників за температурної залежності їх провідності.
