Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра фізики Звіт До лабораторної роботи №30 Визначення ширини забороненої зони напівпровідників Львів 2004 Мета роботи Визначити ширину забороненої зони напівпровідників за температурного ходу провідності. Теоретичні відомості Кристалічні речовини характеризуються різною величиною питомої провідності. Для всіх металів опір із ростом температури зростає по лінійному закону:
Для напівпровідників з ростом температури опір зменшується. Залежність опору напівпровідника від його абсолютної температури:
Провідність напівпровідників істотно залежить від складу, структури кристалу і зовнішніх умов. В залежності від складу і структури у напівпровідниках існують власна і домішкова провідності. Власним називається напівпровідник, який не містить домішок та інших порушень періодичного поля кристалічної решітки. Вирази для концентрації електронів у зоні провідності тьа дірок у валентній зоні у випадку власного напівпровідника записується у вигляді:
Провідність металів записується формулою:
У власному напівпровіднику провідність обумовлена як електронами в зоні провідності, так і дірками у валентній зоні:
Залежність напівпровідника від температури:

Остаточний вираз для знаходження ширини забороненої зони:
Досліджуваний зразок має форму паралелепіпеда довжиною 3мм та площею поперечного перерізу 0,1мм2. Хід роботи 1. виміряти опір зразка при кімнатній температурі. 2. встановити ручку, що регулює вихідну напругу автотрансформатора в положення „1”. Включити в мережу змінного струму автотрансформатор. 3.при досягненні температури зразка, що відповідає ЕРС 0,4 мВ знову провести вимірювання опору зразку. 4. перенести ручку регулювання напруги автотрансформатора в положення „2” і виміряти опір зразка при температурі що відповідає значенню термо ЕРС 0.8мВ. Теж зробити при положенні „3”. 5. аналогічні вимірювання опору провести до температури при якій термо ЕРС рівна 7.6мВ при положенні ручки автотрансформатора „8”. 6. вивести ручку регулювання автотрансформатора в положення „0”. Відключити шнур живлення від мережі змінного струму. 7. за формулою
обчислити провідність зразка. 8. за результатами роботи побудувати графік залежності
9. за формулою
визначити
Експериментальна частина Таблиця результатів вимірювань і обчислень mV R,om t,0C T,0K 1/T*10-3 

 0 690 20 293 3.40 43.47 3.77  0.5 655 28 301 3.32 45.80 3.82  1 629 34 307 3.25 47.70 3.86  1.5 603 40 313 3.19 49.75 3.90  2 577 48 321 3.11 51.99 3.95  2.5 550 54 327 3.05 54.54 3.99  3 523 64 337 2.96 57.36 4.04  3.5 500 69 342 2.92 60.00 4.09  4 400 75 348 2.87 75.00 4.31   Графік залежності


Висновок На цій лабораторній роботі я навчився перевіряти ширину забороненої зони напівпровідників за температурним ходом провідності.