Читать учебное пособие по всему другому: "Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводника Методические указания к лабораторной работе по физике для студентов строительных специальностей Минск 2007 удк 537. 311. 322 (076. 5) Ббк 22. 3я7 и 39" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Министерство образования республики Беларусь

Белорусский национальный технический

университетКафедра физики

Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводникаМетодические указания к лабораторной работе по физике

для студентов строительных специальностей

Минск 2007

УДК 537.311.322 (076.5)

ББК 22.3я7

И 39

Составители: В.С. Позняк, В.В. Павлюченко

Рецензенты: А.А. Баранов, Е.А. Шашков Рассмотрены вопросы зонной теории твердых тел, электрической проводимости собственных и примесных полупроводников. Изложен метод определения температурной зависимости сопротивления полупроводника и температурного коэффициента. Даны понятия энергии и уровня Ферми.

составление, 2007

© БНТУ, 2007

Изучение температурной зависимости

сопротивления полупроводника.

2. Изучить температурную зависимость сопротивления полупроводника и определить температурный коэффициент сопротивления изучаемого полупроводника при комнатной температуре и при 100С.

В классической теории металлов считается, что электроны проводимости могут обладать любыми значениями энергии. Согласно квантовой теории энергия электронов в любом кристаллическом теле, как и энергия электронов в атоме, квантуется, т.е. она может принимать лишь дискретные (разделенные определенными промежутками) значения, соответствующие так называемым энергетическим уровням. Дозволенные уровни энергии в кристалле группируются в зоны.

В изолированном атоме каждый электрон обладает одним из разрешенных значений энергии, т.е. занимает один из дозволенных энергетических уровней. Кроме этого электроны подчиняются принципу запрета Паули, который гласит, что в любой квантовой системе (атоме, молекуле, кристалле и т.д.) на каждом энергетическом уровне может находиться не более двух электронов, причем собственные моменты (спины) электронов, занимающих одновременно один и тот же уровень, должны иметь противоположные направления. На рис. 1 схематически показано размещение электронов по уровням в основном состоянии атома, имеющего пять электронов. Стрелки указывают направления спинов.

Рис. 1

Чтобы понять происхождение зон, рассмотрим воображаемый процесс объединения атомов в кристалл. Пока атомы изолированы друг от друга, они имеют полностью совпадающие схемы энергетических уровней. Заполнение уровней электронами осуществляется в каждом атоме независимо от заполнения аналогичных уровней в других атомах.

По мере сближения атомов в процессе образования кристаллической решетки между ними возникает все усиливающееся взаимодействие, которое приводит к изменению положения уровней. Вместо одного одинакового для всех N атомов уровня возникает N очень близких, но не совпадающих уровней. Таким образом, каждый уровень изолированного

Похожие работы