Рецензент: ведущий инженер по стандартам систем Управления главного энергетика Р. В. Лазарев

(формула Конуэлла-Вайскопора)
Концентрация свободных носителей не зависит от температуры в металлах и диэлектриках, а в полупроводниках изменяется по закону
(2.3)
где n₀ – концентрация носителей, зависящая от материала полупроводника;
ΔE- энергия активации полупроводника;
K = 1,38-10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана;
Т – температура, К.
Для полупроводников с большой точностью
(2.4)
где G_k - удельная электропроводность полупроводника при Т→ Т_к.
Из формулы видно, что величина удельной электропроводности зависит от энергии активации полупроводника ΔЕ, что позволяет определить эту важную величину по наклону прямой
(2.5)
На графике от
(2.6)
где – отношение приращения функции к приращению аргумента. [2]

2.3 Описание лабораторной установки

Оборудование: регулируемый источник питания, вольтметр, амперметр, термостат с образцами, термометр.

Рис. 2.1

Электропроводность образцов РК при их нагревании измеряется при помощи макета, схема которого приведена на рис.2.1.

Исследуемые образцы РК1, РК2, РКЗ помещены в термостат с нагревательным элементом Е_к и термометром ВК. Переключатель SA2 позволяет подключить их к измерительной схеме поочередно.
Электропроводность образцов G определяется косвенным методом, по изменению силы тока при постоянной величине напряжения на образце либо при изменении напряжения при постоянной величине тока. [4]

2.4 Порядок выполнения работы

1. 
   Включите макет. Изменяя напряжение на образцах при помощи потенциометра RP, и изменяя ток и напряжение, снимите ВАХ образцов. ВАХ для 1,2 и 3 образца нанесите в одну систему координат.
   

Т1 =Тк= (К) Т2 = Тк + 10С= (К)

Тз=Тк+20С= (К) Т4= Тк+30С= (К)

2. Тумблером SA1 включите нагреватель Ек и электронный стабилизатор.

Снимите зависимость электропроводности образцов от температуры. Изменение электропроводности образцов при их нагревании определите по показаниям прибора, подключенного к клеммам XI и Х2, так как
при U = U_k или при I=-I_K
Где I_K, U_K, σ_K -величины, измеренные при комнатной температуре Т.

3. По полученным зависимостям постройте график от Т и с его помощью найдите полупроводник. Укажите качественные характеристики полупроводника.

4. Для полупроводника постройте график зависимости от 1/Т

По графику определите приращение от , что позволяет определить Е – энергию активации полупроводника.

5. Используя формулу(2.6), вычислите энергию активации полупроводника ΔЕ.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Сравните значения полученной величины ∆Е со справочными значениями простых и сложных п/п:

∆ Е Si = ____________________________________________________
∆ E Ge = _____________________________________________________
∆ E AsGa =_____________________________________________________

7. 
   Вывод
   

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________