Wydział Mechaniczny I MIBM	Rafał Freier	Data oddania pracy: 26.03.2013r.
Numer ćwiczenia: 22	Temat: Badanie zależności temperaturowej oporu półprzewodnika (termistora)	Ocena:

1. Wstęp

Półprzewodniki to grupa materiałów, które w temperaturze bliskiej zera bezwzględnego są izolatorami, natomiast w wyższych temperaturach posiadają wartość przewodności pośredniej między metalami i izolatorami.

Wykres poziomów energetycznych półprzewodnika, podobnie zresztą jak i izolatora, charakteryzuje obecność przerwy energetycznej, to znaczy przedziału energii, którego nie mogą zajmować elektrony.

Zwykle termistory wykonuje się w postaci spieku mieszaniny sproszkowanych materiałów półprzewodnikowych.

Termistory wykorzystywane są szeroko w elektronice jako:

- czujniki temperatury (KTY), w układach kompensujących zmiany parametrów obwodów przy zmianie temperatury, w układach zapobiegających nadmiernemu wzrostowi prądu, do pomiarów temperatury,

- elementy kompensujące zmianę oporności innych elementów elektronicznych np. we wzmacniaczach i generatorach bardzo niskich częstotliwości.

- ograniczniki natężenia prądu (bezpieczniki elektroniczne) - termistory typu CTR, np. w układach akumulatorów telefonów, zapobiegając uszkodzeniu akumulatorów w wyniku zwarcia lub zbyt szybkiego ładowania.

2. Tabela pomiarów

R (Ω)	ln R	T [°C]	T [°K]	1/t [K]
4630	8,440312	21	294	0,003401
5400	8,594154	18	291	0,003436
6000	8,699515	15	288	0,003472
6540	8,785692	12	285	0,003509
7500	8,922658	9	282	0,003546
8550	9,053687	6	279	0,003584
10160	9,226214	3	276	0,003623
11500	9,350102	0	273	0,003663
14260	9,565214	-3	270	0,003704
17240	9,754988	-6	267	0,003745
21200	9,961756	-9	264	0,003788
25400	10,1425	-12	261	0,003831
30800	10,33527	-15	258	0,003876
27400	10,2183	-12	261	0,003831
24800	10,1186	-9	264	0,003788
21500	9,975808	-6	267	0,003745
18000	9,798127	-3	270	0,003704
15500	9,648595	0	273	0,003663
11900	9,384294	3	276	0,003623
9900	9,20029	6	279	0,003584
8600	9,059517	9	282	0,003546
8100	8,999619	10	283	0,003534
7900	8,974618	13	286	0,003497
7000	8,853665	16	289	0,00346
5600	8,630522	19	292	0,003425
5300	8,575462	22	295	0,00339
4400	8,38936	25	298	0,003356
4200	8,34284	28	301	0,003322
3600	8,188689	31	304	0,003289
3200	8,070906	34	307	0,003257
2900	7,972466	37	310	0,003226
2700	7,901007	40	313	0,003195
2200	7,696213	43	316	0,003165
2000	7,600902	46	319	0,003135
1660	7,414573	49	322	0,003106
1510	7,319865	52	325	0,003077
1300	7,17012	55	328	0,003049
1200	7,090077	58	331	0,003021
1000	6,907755	61	334	0,002994
900	6,802395	64	337	0,002967
870	6,768493	67	340	0,002941
730	6,593045	70	343	0,002915
707	6,561031	73	346	0,00289
635	6,453625	76	349	0,002865
588	6,376727	79	352	0,002841
531	6,274762	82	355	0,002817
471	6,154858	85	358	0,002793
440	6,086775	88	361	0,00277
419	6,037871	91	364	0,002747
380	5,940171	94	367	0,002725
348	5,852202	97	370	0,002703
310	5,736572	100	373	0,002681
316	5,755742	95	368	0,002717
356	5,874931	90	363	0,002755
405	6,003887	85	358	0,002793
472	6,156979	80	353	0,002833
561	6,329721	75	348	0,002874
641	6,463029	70	343	0,002915
780	6,659294	65	338	0,002959
930	6,835185	60	333	0,003003
1110	7,012115	55	328	0,003049
1330	7,192934	50	323	0,003096
1640	7,402452	45	318	0,003145
1970	7,585789	40	313	0,003195
2350	7,762171	35	308	0,003247
2750	7,919356	30	303	0,0033
3450	8,14613	25	298	0,003356
4100	8,318742	21	294	0,003401

3. Wykresy zależności:

1.Chłodzenie od 21 do -15

2. Ogrzewanie od -15 do 100

3.Chłodzenie od 100 do 21

Wykres zależności wartości ln R od odwrotności temperatury T, w przedziale od 10 do 100 °C.

5.Obliczenia

Wyznaczanie energii aktywacji termistora

w tym wypadku: k- stała Boltzmanna = 1,38·10^-23

a=

1 [eV] = 1,602 ·10^-19

E_g =
= XXX [eV]

Niepewności pomiarowe:

∆R = 0,01 [kΩ]

∆t = 1°C

∆T= 1 K

=

= 0,01 [kΩ]

6. Wniosek

Dzięki otrzymanym wynikom można stwierdzić, że charakterystyka temperaturowa badanego termistora nie do konca jest liniowa.
Ze wzrostem temperatury opór maleje. Związane jest to z tym, że zmienia się odległość między pasmem walencyjnym a pasmem przewodnictwa. Z wykresu wynika, ze liniowa jest raczej zależność lnR=f(1/T), co pozwala nam stwierdzić, że pomiary byływykonane w miarę dokładnie. Błędy, które się pojawiły są związane z niedoskonałością aparatury oraz niedokładnością oka ludzkiego.

---