Теория электрических цепей. Лабораторная работа 6.8

Изучение температурной зависимости
электропроводности полупроводников

1. Цель работы:
 Изучить зависимость электропроводности полупроводникового образца от температуры. Определить ширину запрещенной зоны.

2. Теоретическое введение:
 Электропроводность материалов определяется выражением:
(1), где: q+ и q- – величина заряда положительных и отрицательных носителей электрического заряда, n+ и n- - концентрация соответственно положительных и отрицательных носителей заряда, µ+ и µ- - подвижности положительных и отрицательных носителей заряда.

В нашей задаче исследуется собственная электропроводность полупроводника. Поэтому положительными носителями заряда являются дырки, а отрицательными- электроны. Следовательно, |q+| = |q-| = e и, поскольку полупроводник собственный, то n+ = n- = n.
Тогда (2).

Здесь µn и µp - подвижность электронов проводимости и дырок, соответственно.

Строго говоря, от температуры зависят и концентрация, и подвижности носителей заряда. Однако, во многих случаях в узком диапазоне температур зависимостью подвижностей от температуры можно пренебречь и считать подвижности постоянными, не зависящими от температуры. В данной работе рассматривается именно этот случай.
Зависимость концентрации собственных носителей от температуры описывается экспонентой:
(3).
Здесь Eg – ширина запрещенной зоны, k – постоянная Больцмана, T – температура образца, no – концентрация носителей при высоких температурах.
Отсюда:
(4).
Обозначим: и условно назовем это электропроводностью образца при бесконечно большой температуре. В результате получим выражение для электропроводности образца: (5).

Уважаемый студент, дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Физика (спец. главы)
Вид работы: Лабораторная работа 6.8
Оценка:Зачет
Дата оценки: 17.01.2018
Рецензия:Уважаемый *****, Ваша лабораторная работа 6.8 проверена. Экспериментальный результат правильный. В ответах на контрольные вопросы ошибка не найдены.
Работа зачтена.
Стрельцов Александр Иванович