- •Элементы зонной теории твердых тел.
- •I. Некоторые сведения из квантовой механики.
- •II. Зонная теория твердых тел. Расщепление уровней изолированного атома при образовании кристалла.
- •А. Металлы.
- •Б. Диэлектрики.
- •В. Полупроводники.
- •III. Электропроводность твердых тел.
- •IV. Температурная зависимость электропроводности.
- •Лабораторная работа 6.6 изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторhая работа 6.7 изучение вольт-амперных характеристик термочувствительных сопротивлений
- •Измерения
- •Лабораторная работа 6.10 измерение постоянной холла и концентрации носителей электрического заряда в полупроводниках.
- •Измерения.
- •Контpольные вопросы
Измерения.
С помощью реостата R4 установить заданное преподавателем значение продольного тока через полупроводниковый образец I0.
С помощью реостата R3 установить заданное значение тока через электромагнит Iэм.
Записать показания цифрового вольтметра - U1.
Не меняя величины продольного тока I0, тока электромагнита -Iэм, изменить с помощью переключателя П2 на панели направление тока в электромагните на противоположное. Это приведет к изменению направления магнитного поля и к смене полярности напряжения Холла. Записать показания цифрового вольтметра - U2.
Напряжение Холла вычисляется как Uх = (U1+U2)/2, этот метод диктуется необходимостью исключить начальное напряжение между контактами М и N, возникающее при прохождении продольного тока из-за того, что эти контакты практически не находятся на одной эквипотенциальной поверхности.
Изменить величину продольного тока I0, и тока электромагнита Iэм (значения указываются преподавателем). Разность потенциалов U1 и U2 измерить для разных направлений тока через электромагнит.
Определить постоянную Холла и концентрацию носителей зарядов для германия с электронной проводимостью по формулам:
где толщина пластинки германия а = 0.20+0.02 мм.
Оценить ошибку измерения.
Студентам рекомендуется следующий порядок записи результатов работы:
Записать геометрические размеры образца и составить таблицу: порядковый номер измерения, ток через катушку Iэм и соответствующее значение магнитной индукции В из градуировочного графика.
Записать ток I0 через образец, оформить таблицу измерений в виде:
№ п\п |
Iэм, мА |
В, мТл |
I0, мА |
U1, мВ |
U2, мВ |
Ux, мВ |
R, м3/Кл |
n, м-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контpольные вопросы
Записать формулу для силы Лоренца в векторной форме, объяснить, как определить направление ее действия.
В чем заключается эффект Холла?
Как объяснить эффект Холла?
Как, используя эффект Холла, можно определить тип носителей электрических зарядов в проводящем образце?
Как рассчитать подвижность носителей тока в образце, зная сопротивление образца?