Порядок выполнения работы
Для записи значений измеряемых и расчетных величин подготовьте следующую таблицу:
Таблица 2.1
, В |
, |
, К |
|
, мА |
, В |
, В |
, В |
, мСм |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
115 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ознакомьтесь со схемой установки, присоедините вольтметр и источники питания. Провода, по которым подводится напряжение к переменным резисторам и , подключаются к батареям, а провода, питающие нагреватель, к регулируемому автотрансформатору. Регулируемый автотрансформатор пока не включайте в розетку электросети!
Вращая ручку резистора , установите достаточно большой ток через образец.
Сделайте измерения при комнатной температуре для двух взаимно противоположных направлений тока через образец. Для этого, вращая ручки резисторов и , добейтесь нулевого показания микроамперметра (вначале, не нажимая на кнопку, а затем – при нажатой кнопке) и запишите в таблицу значения , и ; измените положения переключателей и , повторите те же самые операции и запишите в таблицу значение .
Включите регулируемый автотрансформатор в сеть. Установите на его шкале 50 В. Подождите установления температуры внутри нагревателя 7 – 10 мин. Выполните измерения в соответствии с пунктом 4. Затем установите следующее значение напряжения, подождите 7 – 10 мин, выполните измерения и т.д. Нельзя устанавливать напряжение на нагревателе выше 160 В.
Выключите электроприборы из сети, отсоедините источники питания и вольтметр.
Заполните таблицу до конца, используя формулы из теоретических сведений. Начертите график зависимости y от x. По наклону прямолинейного участка определите ширину запрещенной зоны (2.11), (2.12). Выразите ширину запрещенной зоны в джоулях и электронвольтах. По ширине запрещенной зоны идентифицируйте полупроводник, то есть определите материал полупроводника. Точки, соответствующие температуре выше 90оC ( ), должны укладываться на одну прямую. Если этого не происходит, то имеют место слишком большие экспериментальные погрешности. Для определения в этом случае надо использовать метод наименьших квадратов для уравнения линейной регрессии, который дан в приложении П. Формула (2.21) в данном случае примет вид .