УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ

СОФИЯ

КАТЕДРА ФИЗИКА

ПРОТОКОЛ N^O

Студент: Мартин Щерионов Кутрубиев

Специалност: Хидростроителство, 4 група, ФН 73

Отчет на експеримента: Електрична проводимост на полупроводници.

1.Теоритична част.

По електричните си свойства полупроводниците заемат междинно място м/у металите и диелектриците. Възможността да се променя проводимостта на полупроводниците от външни фактори или чрез подходящо внедрени примеси и дефекти лежи в основата на многобройните им и разнообразни приложения.

Реалните полупроводникови кристали съдържат различни дефекти (внедрени атоми или нарушения в строгата перидичност на решетката), които съществено влияят на проводимостта.. Наличието на примесни атоми води до възникване на примесни електрични нива в забранената зона. Общата проводимост на полупроводниците при достатъчно високи темперетури се обуславя от движението на собствените електрони от проводимата зона във валентната. Тази проводимост е собствена.

Е Е Eg=Ec-Ev

Eg- забранена

Ес Ec зона

Ed

Еg Ea

Ev

Ev

Примесните атоми, които доставят електрони за проводимата зона, носят името донори, а тези, които захващат такива от валентната зона се наричат акцептори. Порводимостта при такива условия е примесна (n-тип или р-тип според вида на преобладаващите в изследвания темперетурен интервал примеси).

Енергията на активация на примесите се нарича енергията, необходима за преминаването на електрони от донорно ниво в зоната на проводимост (Е=Ес-Еd) или от валентната зона на акцепторно ниво (Е=Ea-Ev).

С повишаване на темперетурата, концентрацията на свободните токови носители нараства експотенциално, ето защо съпротивлението на полупроводника намалява по закона: R=R.e^E/2kT, където R почти не зависи от темперетурата, к=1,38.10^-23 J/mol и е константа на Болцман, а Е е енергията на активация.

При ниски тенперетури се проявява примесна проводимост, а при високи собствена

(2) lnR=lnR+E/2k.1/T ; lnR права линия.

Експериментална постановка Изследвания образец е полупроводников терморезистор (термистор) монтиран в цилиндър с масло. Цилиндърът е поставен във водна баня, чиято темп. Се изменя с нагревател и се отчита с термометър. В изследвания темперетурен интервал проводимостта на образеца е примесна, така че от наклона на (lnR_T)/(10³/T) на правата определяме въз основа на (2) енергията на активация на примесите: E=2k.[(lnR_T)/(10³/T)].10³.