Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет Кафедра экспериментальной физики
Группа К работе допущен
Студент Работа выполнена
Преподаватель Отчет принят
Рабочий протокол и отчет по лабораторной работе № 2.02 Температурная зависимость электрического сопротивления металла и полупроводника
1. Цель работы. Значения температурного коэффициента сопротивления металла,
удельного сопротивления металла, ширины запрещенной зоны полупроводника.
2. Задачи, решаемые в работе.
Измерить электрическое сопротивление металлического и полупроводникового
образцов в диапазоне температур от комнатной до 100 оС.
Вычислить температурный коэффициент сопротивления металла и ширину
запрещенной зоны в полупроводнике.
Вычислить удельное сопротивление металлического образца при температуре 0 оС.
-
Объект исследования. Образец из медной проволоки и полупроводниковый образец из германия в виде параллелепипеда.
-
Метод экспериментального исследования. Метод основан на регистрации зависимости электрического сопротивления образцов от температуры при их нагревании.
-
Рабочие формулы и исходные данные.
,
,
,
,
где
- удельное
сопротивление каждого из образцов, R
(Rм
и Rп)
– сопротивления металла и полупроводника,
- площадь
поперечного сечения образца из германия
(а
= ... -
ширина германиевого параллелепипеда,
b
= ... –
его высота), 1п
= ... –
его длина,
- площадь поперечного сечения медной
проволоки (d
= ... - ее диаметр), 1м
= ... -
длина проволоки,
- температурный коэффициент cопротивления
металла, R0
– сопротивление металла при 0 оС,
- угловой коэффициент зависимости lnRп
= f(l/T),
- ширина
запрещенной зоны полупроводника, k
= ... - постоянная Больцмана.
Комнатная температура tкомн = ... .
Погрешности исходных данных:
6. Измерительные приборы.
|
№ п/п |
Наименование |
Тип прибора |
Используемый диапазон |
Погрешность прибора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-
Схема установки для измерения зависимости электрического сопротивления металла и полупроводника от температуры (Приложение 1).
-
Результаты прямых измерений и их обработка.
Таблица 1. Зависимости сопротивления образцов от температуры.
|
№ п/п |
Ut , мВ |
Rм , Ом |
Rп , Ом |
t, oC |
Т, К |
1/Т, lO-3 K-1 |
lnRп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из рис.1 для металлического образца: r0 = ... .