Нижегородский государственный технический университет
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДИМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ СРЕДЫ
по курсу «Материаловедение»
Нижний Новгород 2005
УДК 621.313
Составитель: А.В. Богатырева
Методические указания к лабораторной работе «Исследование зависимости электропроводимости полупроводников от напряжения и температуры среды» для студентов специальностей 100200, 100400, 180400, 180500, 180700, 180800, 180900, 200400 / НГТУ; Сост.: А.В. Богатырева - Н. Новгород.2005. - 18с.
Даются описание лабораторных установок, порядок выполнения работы, задания и краткие сведения из теории.
Редактор: Э.Б. Абросимова
Подп. к печ. 18.04.2005. Формат 60х84I /16. Бумага газетная. Печать офсетная. Печ.л. . Уч.-изд. л. . Тираж 200 экз. Заказ .
___________________________________
Нижегородский государственный технический университет.
Типография НГТУ. 603600, Н. Новгород, ул.Минина, 24.
© Нижегородский государственный
технический университет, 2005
ВВЕДЕНИЕ
Полупроводниковые материалы обладают проводимостью, которой можно управлять, изменяя напряжение, температуру, освещенность и другие факторы. По способности проводить электрический ток полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Удельное электрическое сопротивление для полупроводников составляет 10-6…109 Ом∙м. Эти границы условны и в определенном диапазоне перекрываются. Это связано с особенностями этих групп материалов.
Одной из особенностей полупроводниковых материалов является, их поведение при изменении температуры. В отличие от проводников у полупроводников при уменьшении температуры их удельная электрическая проводимость уменьшается, а при стремлении температуры к О К полупроводники прекращают проводить электрический ток и переходят в разряд диэлектриков. При повышении температуры удельная электрическая проводимость полупроводников резко увеличивается.
Рис. 1. Зависимость удельной проводимости металлов (1) и полупроводников (2) от температуры
Такой характер поведения полупроводников при изменении температуры позволяет использовать тепло для управления их удельной электрической проводимостью.
Поведение полупроводника зависит также от его внутренней структуры. В проводниковых материалах проводимость связана с появлением свободных зарядов, что вызвано изменением температуры и внутренним строением проводника. Для появления свободных носителей заряда в полупроводниковом материале требуется внешняя энергия (тепловая, механическая нагрузка, облучение ядерными частицами, электрическое и магнитное поля и т.д.).
Электропроводность полупроводника резко изменяется при введении в него даже незначительного числа атомов примесного вещества. Она зависит также не только количества, но и вида постороннего элемента.