Материал: ЛР2 отчёт

Цель работы.

Сравнение температурных зависимостей сопротивления полупроводников с различной шириной запрещенной зоны; определение ширины запрещенной зоны и энергии ионизации легирующих примесей в материалах.

Основные понятия и определения.

Полупроводники – материалы с электронной электропроводностью, которые по своему удельному сопротивлению занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Условный диапазон

удельных сопротивлений полупроводников ограничивают значениями

10−5 … 108 Ом∙м.

Характерной особенностью полупроводниковых материалов является сильно выраженная зависимость удельной проводимости от внешних энергетических воздействий, а также от концентрации и типа примесей. В зависимости от степени чистоты полупроводники подразделяются на собственныеипримесные.

Собственный – это такой полупроводник, в котором можно пренебречь влиянием примесей при данной температуре. Содержание примесей в них не

превышает 10−9 … 10−8 %, и существенного влияния на удельную

проводимость полупроводника они не оказывают Примесный – это такой полупроводник, электрофизические свойства

котороговосновномопределяютсяпримесями.

В работе предлагается исследовать в одном и том же температурном интервале зависимость γ(T) в кремнии (Si), германии (Ge), антимониде индия (InSb) и карбиде кремния (SiC) – полупроводниках, характеризующихся различнойширинойзапрещеннойзоны.

Описаниеифотографияустановки3.

Исследование температурнойзависимости сопротивления полупроводников производится на установке, содержащей термостат с образцами полупроводниковых материалов и внешние измерительные приборы.

Исследуемые образцыS имеют форму параллелепипедов длиной l и поперечным сечением с двумя омическими контактами на торцах, к которым подсоединяются выводы для подключения к омметру. Образцы помещены в термостат,расположенныйвнутрииспытательногомодуля.

Измерения температуры осуществляются с помощью термопары, подключенной к милливольтметру. Шкала прибора, расположенного на лицевой панелииспытательногомодуля, проградуированавградусахЦельсия.

Подключение образцов к омметру осуществляется с помощью переключателя,выведенногоналицевуюпанель.

Налицевойпанелирасположенирегулятортемпературытермостата. Здесь же указаны геометрические размеры образцов и приведены формулы для вычисленияподвижностиносителейзаряда.

Обработка результатов.

1. Рассчитаем удельное сопротивление исследуемых полупроводниковых материалов по экспериментальным данным для каждой температурной точки.

Данные занесены в таблицу 1.3:

4

5