Ход работы
Проверим правильность соединения элементов рабочей схемы согласно рис.2 и надежность заземления приборов установки.
Установим в рабочую камеру микрохолодильника катушку с медной проволокой вместе с крышкой.
Установим ртутный термометр в отверстие крышки микрохолодильника и отрегулируем глубину погружения термометра так, чтобы шарик с ртутью находился в центре катушки с медным проводом.
Включим цифровой омметр и прогреем прибор в течение 2-3 минут, после чего измерим сопротивление медного проводника при комнатной температуре. Результаты запишем в таблицу.
Подключим микрохолодильник к водопроводной сети охлаждения:
Наденем резиновые шланги на штуцера;
Установим расход холодной воды ~50 л/ч.
Подсоединим источник постоянного тока к клеммам микрохолодильника.
Включим микрохолодильник в режим «нагрев». Повышая температуру в камере, призведем измерение электрического сопротивления медного провода через каждые 3-5℃ вплоть до температуры 50℃. Запишем результаты в таблицу:
Переключим микрохолодильник в режим «охлаждение» и произведем измерения сопротивления медного провода при понижении температуры до комнатной.
Построим графическую зависимость :
Экстраполируем прямую до точки пересечения с осью сопротивлений:
Уравнение прямой: y = 1610,7 + 7,1223x Определим, что при величина .
Определяем величину температурного коэффициента сопротивления:
Сравниваем его со значением коэффициента :
Проводим аналогичные измерения сопротивления полупроводникового образца в интервале температуре от до 50℃ через каждые 3-5℃.
1/T,
lnR
301,15
0,00332
1106
1136
1121
7,02
304,15
0,00329
1014
1053
1033,5
6,94
307,15
0,00325
948
973
960,5
6,87
310,15
0,00322
871
905
888
6,79
313,15
0,00319
800
835
817,5
6,71
316,15
0,00316
749
776
762,5
6,64
319,15
0,00313
694
719
706,5
6,56
322,15
0,00310
644
657
650,5
6,48
323,15
0,00309
634
636
635
6,45
Построим графическую зависимость , где Т – температура по шкале Кельвина, откладывая по оси абсцисс 1/Т, а по оси ординат — lnR.
Вычислим значение коэффициента для линейного участка зависимости по методу наименьших квадратов:
Уравнение прямой: y = 2469x - 1,1699
Рассчитаем ширину запрещенной зоны и температурный коэффициент сопротивления исследуемого полупроводника для температур . Сравним полученные параметры с табличными данными.
эВ = Эв*К-1*К