POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE	Laboratorium materiałoznawstwa elektrycznego
		Ćwiczenie Nr 6
Nazwisko i imię: Głowacki Leszek Jęczeń Piotr KędzioraKrzysztof		Semestr Trzeci	Grupa ED 3.1	Rok akademicki 2000/2001
Temat ćwiczenia Badanie właściwości materiałów i przyrządów półprzewodnikowych.			Data wykonania.	Ocena

1. Pomiar rezystancji półprzewodników.

1.1. Tabela pomiarów

T	T	1000/T	RSi	RGe		RGaAs	σSi	σGe	σGaAs
^0C	K	1/K	kΩ	kΩ		Ω	1/Ω cm	1/Ω cm	1/Ω cm
25
30
40
50
60
70
80
90
100
110

1.2. Wymiary geometryczne próbek.

	S	d	S	d
	cm^2	cm	m^2	m
Ge	0,0756	1,42	0,00000756	0,0142
Si	0,07069	0,05	0,000007069	0,0005
GaAs	0,07069	0,05	0,000007069	0,0005

1.3. Aproksymacja krzywych ln σ=1000/T.

W równaniach przybliżających przyjęto:
;

1.3.1. Krzem.

Przyjęto równanie:

Równanie stycznej:

gdzie: a=1,604627; b=-10,4032; c=2,868714 a x₀=2,45 (punkt wystawienia stycznej).

1.3.2. German.

Przyjęto równanie:

Równanie stycznej:

gdzie: a=1,050837; b=-6,64118; c=3,69475 a x₀=2,4 (punkt wystawienia stycznej).

1.3.3. Arsenek Galu.

Przyjęto równanie:

Równanie stycznej:

gdzie: a=-0,32752; b=3,032568; c=-9,36864; d=6,731495 a x₀=2,35 (punkt wystawienia stycznej).

1.3.4. Wartości obliczone na podstawie równań stycznych do odpowiednich wykresów ln σ=1000/T.

	ln σ1	ln σ2	1000/T1	1000/T2	ΔE	ΔE
	-	-	1/K	1/K	J	eV
Si	-15,011	-14,880	3,25	3,19	7,015·10^-20	0,438
Ge	-7,544	-7,461	3,25	3,19	4,410·10^-20	0,275
GaAs	-3,274	-3,246	3,25	3,19	1,496·10^-20	0,093

1.4. Przykładowe obliczenia.

1.5. Wnioski.

Otrzymaną charakterystykę materiału półprzewodnikowego aproksymowano funkcją stopnia drugiego lub trzeciego następnie w określonym punkcie otrzymanego wykresu wystawiono styczną, która była podstawą wyznaczenia szerokości pasma zabronionego w danym materiale. Punkt styczności należy obrać na przedziale charakterystyki który jest najbardziej stromy.

2. Obserwacja wpływu temperatury na charakterystykę diod.

2.1. Charakterystyki diod.

2.2. Wnioski.

Jak wynika z załączonych oscylogramów diod dla trzech różnych temperatur, na wzrost temperatury najsilniej reaguje dioda germanowa, której prąd wsteczny wyraźnie wzrasta. Najmniej zależne od temperatury jest złącze zbudowane w oparciu o arsenek galu. Dla wszystkich diod wyraźnie zaznacza się dryft temperaturowy napięcia otwarcia- napięcie to maleje wraz ze wzrostem temperatury (poziome przesunięcie charakterystyki w lewo). Tak silna zależność parametrów diod od temperatury jest związana z generacją termiczną nośników ładunku (energia uzyskana przez elektrony dzięki wzrostowi temperatury pozwala na przechodzenie do pasma przewodzenia przez co zwiększa się ilość nośników ładunku).

1

---