Выполнение работы. 1. Определение проводимости полупроводника

1. Определение проводимости полупроводника

Измерения продольного напряжения U проведите при нескольких значениях тока в пределах от 0 до ~ 3 мА. При каждом зна­чении тока определите U ₊ и U _- для обоих направлений тока. Изменение направления тока в образце производится вращением ручки ²регулирование тока в образце² по часовой стрелке и против часовой стрелки. В качестве результата примите среднее значение модулей напряжений.

Постройте график зависимости I (U). По графику этой зависимости найдите угловой коэффициент g и с помощью (2) рассчитайте проводимость s полупроводника.

Размеры образца: b = d = (5 ± 0,1) мм, l = (17 ± 0,1) мм.

 

2. Определение постоянной Холла, концентрации и подвижности носителей

При фиксированном токе через образец величиной I ~ 2,5 мА снимите зависимость U _x(B) величины хол­ловского напряжения от индукции магнитного поля, изменяя величину I _м тока через электромагнит.

Значение индукции В магнитного поля, создаваемого электромагнитом,определяется по формуле

В = 0,41× I _м,

где величина тока I _м через электромагнит подставляется в амперах (А), а величина индукции поля получается в теслах (Тл).

В реальном образце даже при отсутствии внешнего магнитного поля поперечная разность потенциалов обычно отлична от нуля. Это связано с не совсем симметричным расположением контактов а и а¢ (см. рис.1,б), служащих для измерения холловского напряжения. Для исключения этой ²паразитной² разности потенциалов следует измерить напряжения U_{x +} и U_{x -} при двух разных направлениях одного и того же тока I _м через электромагнит и в качестве холловского напряжения взять

.

Изменение направления тока в электромагните производится вращением ручки ²регулирование тока в электромагните² по часовой стрелке и против часовой стрелки.

По угловому коэффициенту графика зависимости U _x(B) с помощью (3) найдите постоянную Холла R.

Используя (4), определите концентрацию р дырок в полупроводнике.

Используя найденную в пункте 1 проводимость s, найдите подвижность дырок m_р в полупроводнике.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики. - М.: Астрель, АСТ. 2003 – кн.2, § 11.3

2. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Электричество. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - §§ 98, 100