201 nr ćwicz	22-04 1998 data	Tomasz Urbański imię i nazwisko		elektryczny wydział	II semestr	E-10 grupa
W. Polewska prowadzący			przygotowanie	wykonanie	opracowanie	ocena ostateczna

Wyznaczanie zależności przewodnictwa

od temperatury dla przewodników i półprzewodników

1. Sprawozdanie z przebiegu ćwiczenia.

W ćwiczeniu badałem rezystancje R przewodnika i półprzewodnika w zależności od temperatury T, w jakiej przebywały. Wykonałem siedem pomiarów dla różnych temperatur. Przed zmianą temperatury T zmierzyłem rezystancje w temperaturze otoczenia. Następnie, co ok. 5^oC dokonałem za pomocą mostka Wheatsone'a pomiaru rezystancji. Wyniki tych pomiarów umieściłem w tabeli 3.

Na ich podstawie wykreśliłem zależność R=f(T) dla przewodnika i półprzewodnika, ln(1/R)=f(1/T) dla półprzewodnika; dokonałem obliczeń nachylenia wykresu ln(1/R)=f(1/T) i na podstawie otrzymanych wielkości obliczyłem wartość poziomu domieszkowego.

2. Wykorzystane zależności.

Podczas przeprowadzania ćwiczenia skorzystałem z następujących zależności.

• określenie poziomu domieszkowego E:

gdzie: a oznacza współczynnik nachylenia prostej ln(1/R)=f(1/T);

k oznacza stałą: k=1,971659810^-21 [J] oraz 1 [J]=1,60210¹⁹ [eV]

• błąd wyznaczenia poziomu domieszkowego E za pomocą różniczki logarytmicznej:

• określenie współczynnika nachylenia wykresu ln(1/R)=f(1/T) za pomocą regresji liniowej:

podczas analizy wyników i wykonywania obliczeń posłużyłem się programem „STATIST”, służącym do obliczania współczynnika nachylenia wykresu za pomocą regresji liniowej.

3. Tabela z wynikami pomiarów.

Tabela 3.

temp. [^oC]	temp. [^oK]	R1 przew	R2 pprzew	ln (1/R2)	1/T
18,5	291,5	104,0	320000	-12,6761	3,4305E-03
21,0	294,0	108,5	285000	-12,5602	3,4014E-03
25,0	298,0	110,0	248000	-12,4212	3,3557E-03
30,0	303,0	111,4	192000	-12,1653	3,3003E-03
35,0	308,0	114,0	163000	-12,0015	3,2468E-03
40,0	313,0	117,0	128000	-11,7598	3,1949E-03
45,0	318,0	120,0	112000	-11,6263	3,1447E-03

4. Obliczenia.

Na podstawie przedstawionych w punkcie 2. wzorów oraz wartości obliczonych podczas przeprowadzania ćwiczenia, zestawionych w tabeli 3., dokonałem niezbędnych obliczeń:

1. obliczanie wartości (wraz z błędem) współczynnika nachylenia wykresu ln(1/R)=f(1/T) (dane - dwie ostatnie kolumny tabeli 3.):

za pomocą programu „STATIST” dokonałem obliczeń wartości współczynnika nachylenia wykresu ln(1/R)=f(1/T) i otrzymałem następujący wynik:

• -3750  94

2. obliczanie wartości poziomu domieszkowego E (dane - współczynnik obliczony w punkcie 4.a.):

3. obliczanie błędu poziomu domieszkowego E (dane - wartość poziomu domieszkowego obliczona w punkcie 4.b.):

4. zestawienie wyniku poziomu domieszkowego z wartością jego błędu:

(2376) [eV]

5. Załącznik do sprawozdania.

Jako załącznik do sprawozdania, dołączyłem wykonane na podstawie wyników z tabeli 3. następujące wykresy:

• wykres R=f(T) dla przewodnika i półprzewodnika (przebieg ćwiczenia zakładał wykonanie obu zależności na wspólnym wykresie, ja jednak - ze względu na dużą rozbieżność tychże rezystancji - wykonałem dwa osobne wykresy: 5.1. i 5.2.);

• wykres ln(1/R)=f(1/T) dla półprzewodnika (5.3.).

---