Politechnika Wrocławska	Laboratorium Podstaw Fizyki Pt. 11:15 - 13:00

Wojciech Misiewicz (176527)	Ćwiczenie nr 44 Temat: Zależność oporu w funkcji temperatury dla przewodników i półprzewodników Data: 17.03.2010r.
Prowadzący zajęcia: Dr inż. Monika Borwińska	Wydział: Chemiczny Kierunek: Technologia Chemiczna Rok: 1	Ocena:

1.) CEL ĆWICZENIA - Pomiar wartości oporu metalu i półprzewodnika w funkcji temperatury oraz wyznaczenie temperaturowego współczynnika rezystancji (oporu) metalu i szerokości przerwy energetycznej w półprzewodniku.

2.) SCHEMAT UKŁADU I PRZYRZĄDY POMIAROWE

3.) OPIS WYKONANIA ĆWICZENIA

Został wykonany pomiar zależności rezystancji metali i półprzewodników w funkcji temperatury. W pierwszej kolejności zmierzono opór przewodnika i półprzewodników dla temperatury 25,5˚C i sukcesywnie zwiększano temperaturę ( o 5 lub 10˚C) aż osiągnięto temperaturę 80˚C. Następnie mierzono temperaturę począwszy od 80˚C obniżając ją ( także o 5 lub 10˚C) aż do 35,5˚C. Na tej wartości pomiar został zakończony.

Przewodnik

t( C )	R(Ω)	ΔR(Ω)	a[Ω/C]	Δa[Ω/C]	b[Ω]	Δb[Ω]	α[1/C]	Δα[1/C]	Δα/α [%]
25,5	111,1	0,43	0,29	0,01	103,42	0,33	2,80E-003	9,70E-005	3,46
30,4	112,4	0,74
35,5	113,4	0,74
40	114,5	0,84
50	117,3	0,65
60	120,2	0,56
70	123,7	1,07
75	125,0	0,38
80	126,4	0,78

Tab.1 Tabela danych pomiarowych dla przewodnika

Wykres 1

Półprzewodniki

T ( C )	T(K)	1000/T	R(Ω)	Δ R(Ω)	ln(R)	Δ ln(R)	A	Δ A	Eg(J)	Eg(eV)	Δ Eg(J)	Δ Eg(eV)
25,5	298,66	3,35	134,7	1,1	4,9	0,008	3,73	0,02	1,03E-019	0,64	5,52E-022	3,45E-003
30,4	303,56	3,29	112,4	0,74	4,72	0,007
35,5	308,66	3,24	92,1	0,38	4,52	0,004
40	313,16	3,19	78,1	0,33	4,36	0,004
50	323,16	3,09	53,7	0,86	3,98	0,016
60	333,16	3	37,9	1,01	3,63	0,027
70	343,16	2,91	26,92	0,1	3,29	0,004
75	348,16	2,87	23,55	0,12	3,16	0,005
80	353,16	2,83	19,78	0,14	2,98	0,007

Tab.2 Dane pomiarowe dla półprzewodnika 1

Wykres 2

25,5	25,5+/-0,03	134,7	134,7+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
30,4	30,4+/-0,03	112,4	112,4+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
35,5	35,5+/-0,03	92,1	92,1+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
40,0	40,0+/-0,03	78,1	78,1+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
50,0	50,0+/-0,03	53,7	53,7+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
60,0	60,0+/-0,03	37,9	37,9+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
70,0	70,0+/-0,03	26,92	26,92+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
75,0	75,0+/-0,03	23,55	23,55+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
80,0	80,0+/-0,03	19,78	19,78+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06

Tab.3 Dane pomiarowe dla półprzewodnika 2

Wykres 3

25,5	25,5+/-0,03	134,7	134,7+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
30,4	30,4+/-0,03	112,4	112,4+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
35,5	35,5+/-0,03	92,1	92,1+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
40,0	40,0+/-0,03	78,1	78,1+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
50,0	50,0+/-0,03	53,7	53,7+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
60,0	60,0+/-0,03	37,9	37,9+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
70,0	70,0+/-0,03	26,92	26,92+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
75,0	75,0+/-0,03	23,55	23,55+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06
80,0	80,0+/-0,03	19,78	19,78+/-0,03	-3,5312	0,04	14,998	2,06

Tab.4 Dane pomiarowe dla półprzewodnika 3

3.) Przykładowe obliczenia

1000/T	ln(R)	A	Δ A	B	ΔB
3,35	4,9	3,73	0,02	-7,55	0,07
3,29	4,72
3,24	4,52
3,19	4,36
3,09	3,98
3	3,63
2,91	3,29
2,87	3,16
2,83	2,98

3.) Wnioski

Na podstawie pomiarów można wysunąć wniosek, że oporność przewodnika wraz ze wzrostem temperatury rośnie a rezystancja półprzewodnika wraz ze wzrostem temperatury maleje. Oznacza to, że w wyższej temperaturze przewodnik gorzej przewodzi prąd niż w niskiej temperaturze a w przypadku półprzewodnika sytuacja jest odwrotna czyli lepiej przewodzi prąd wraz ze wzrostem temperatury.

---