POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z æwiczenia nr 44
	Temat:Badanie zależności rezystancji od temperatury dla metali i pólprzewodników.
Wydzia³ Elektroniki Rok I	Data:94.04.14	Ocena:

1. Wstêp.

Celem ćwiczenia było badanie zależności rezystancji metali i półprzewodników do temperatury. Zależność ta ma różne źródło w zależności od materiału. Dla metali rezystancja rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Spowodowane jest to wzrostem energíí kinetycznej atomów wraz ze wzrostem temperatury metalu. W wyniku tego rośnie amplituda drgań tych atomów, rośnie więc prawdopodobienstwo zderzeń z przepływającymi elektronami. W wyniku tego maleje ruchliwość elektronów i rośnie rezystancja metalu.

W półprzewodnikach natomiast wraz ze wzrostem temperatury rezystancja maleje. Dzieje sie tak dlatego, że elektrony w atomach mając większą energie łatwiej mogą przeskoczyć przez tzw. przerwę energetyczą i znaleść sie w paśmie przewodnictwa. Roœnie wiêc przewodnictwo samoistne i maleje rezystancja.

2. Schemat układu pomiarowego.

M-miernik (omomierz cyfrowy), Rm-opornik metalowy (platyna), Rs-opornik półprzewodnikowy (NTC-210), T-termomoetr, G-grzejnik, T-transformator ochronny, At-autotransformator, K-komora pomiarowa.

3. Badanie zależności rezystancji metalu (platyna) od temperatury.

3.1. Tabela pomiarów i wyników.

T [C]	R []			R		Wynik
	Pomiar 1	Pomiar 2	Œrednie
25	109.1	109.0	109.05		0.05		R(250.5C)=109.10.42
30	111.2	111.0	111.1		0		R(300.5C)=111.10.43
35	113.1	113.0	113.05		0.05		R(350.5C)=113.10.43
40	115.1	115.1	115.1		0		R(400.5C)=115.10.43
45	117.2	117.0	117.1		0.1		R(450.5C)=117.10.44
50	119.2	118.8	119		0.2		R(500.5C)=119.00.44
55	121.1	120.8	120.95		0.15		R(550.5C)=121.00.45
60	123.1	122.7	122.9		0.2		R(600.5C)=122.90.45
65	125.1	124.7	124.9		0.2		R(650.5C)=124.90.45
70	127.1	126.8	126.95		0.15		R(700.5C)=127.00.5
75	129.1	128.7	128.9		0.2		R(750.5C)=128.90.5
80	131.1	130.9	131		0.1		R(800.5C)=131.00.5
85	133.1	132.8	132.95		0.15		R(850.5C)=133.00.5
90	135.1	134.9	135		0.1		R(900.5C)=135.00.5

Uwaga:za błąd pomiaru przyjęto niedokładność wynikającą z klasy przyrządu.

3.2. Wykres zależności rezystancji metalu od temperatury.

Uwaga:znaki + ograniczają pole błędów.

3.3. Obliczenia współczynnika temperaurowego rezystancji.

3.4. Obliczenia błędu współczynnika rezystancji.

3.5. Wynik: =3.70.2×10-3K-1

4. Badanie zależności rezystancji półprzewodnika (NTC-210) od temperatury.

4.1. Tabela pomiarów i wyników.

T [C]	R [k]			R		Wynik
	Pomiar 1	Pomiar 2	Œrednie
25	8.30	8.23	8.265		0.035		R(250.5C)=8.270.04 k
30	6.67	6.65	6.66		0.01		R(300.5C)=6.660.034 k
35	5.43	5.43	5.43		0		R(350.5C)=5.430.031 k
40	4.42	4.42	4.42		0		R(400.5C)=4.420.03 k
45	3.61	3.64	3.625		0.015		R(450.5C)=3.630.03 k
50	2.97	3.07	3.02		0.05		R(500.5C)=3.020.05 k
55	2.48	2.505	2.4925		0.0125		R(550.5C)=2.490.025 k
60	2.07	2.051	2.0605		0.0095		R(600.5C)=2.060.025 k
65	1.74	1.685	1.7125		0.0275		R(650.5C)=1.710.03 k
70	1.46	1.398	1.429		0.031		R(700.5C)=1.430.031 k
75	1.24	1.177	1.2085		0.0315		R(750.5C)=1.210.032 k
80	1.05	1.014	1.032		0.018		R(800.5C)=1.030.022 k
85	0.90	0.849	0.8745		0.0255		R(850.5C)=0.870.026 k
90	0.77	0.78	0.775		0.005		R(900.5C)=0.780.022 k

Uwaga:za błąd pomiaru przyjęto niedokładność wynikającą z klasy przyrządu (za wyjątkiem pomiaróww w temperaturze 50, 65, 70, 75 i 85 stopni).

4.2. Wykres zależności rezystancji półprzewodnika od temperatury.

Uwaga:znaki + ograniczają pole błedów.

4.3. Obliczenia przerwy energetycznej półprzewodnika.

4.4. Obliczenia błędu przerwy energetycznej.

4.5. Wynik: Eg=0.680.021eV

5. Dyskusja błędów.

Największy błąd (zarówno dla pomiarów współczynnika temperaturowego jak i dla poniaru szerokości pasma wzbronionego) wnosił niedokładny odczyt temperatury (pół stopnia). Najbardziej było to odczuwalne gdy temperatura spadała, gdyż działo się to na tyle szybko, że nie dało sie odczytać rezystancji półprzewodnika i metalu tak, aby temperatura nie zmalała w tym czasie o około pół stopnia. Natoniast odchylenia pomiaru pierwszego i drugiego mieściły się z reguły w klasie omomierzy.

---