11706 skrypt132

135

Ćwiczenie nr 8

WYZNACZANIE TEMPERATUROWEGO WSPÓŁCZYNNIKA KONDUKTY'WNOŚCI METALI I PÓŁPRZEWODNIKÓW

1.    CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest poznanie zjawisk odpowiedzialnych za przewodnictwo metali i półprzewodników. Zakres części eksperymentalnej ćwiczenia umożliwia określenie wpływu temperatury na rezystywność metali oraz pół-zewodników z dodatnim i ujemnym współczynnikiem temperaturowym rezy-y wn ości.

2.    WIADOMOŚCI TEORETYCZNE 2.1. PRZEWODNICTWO METALI

Rezystywność materiałów elektrycznych rozciąga się w bardzo szerokim Aresie bo od KT* firn (miedź, złoto) aż do 10²° ilm (polistyren). Zakres cen ejmuje materiały przewodzące, materiały półprzewodnikowe oraz dielektryki, materiałach przewodzących możemy wyróżnić grupę materiałów przewodo-.ch, w której rezystywność nie przekracza 0,05p£2m oraz grupę materiałów >rowych gdzie rezystywność jest większa niż OJpOm. Oddzielny opis doty-zjawisku nadprzewodnictwa.

Rezystywność metali (p) lub odwrotność tej wielkości zwana kondukty \v-:ią (y, a) jest uwarunkowana unoszeniem elektronów pod wpływem pola uryczncgo. W klasycznej teorii przewodnictwa metali przyjmuje się. że rtrony tworzące chmurę ładunków ujemnych, poruszają się chaotycznie, /łożenie pola elektrycznego powoduje wytworzenie składowej prędkości w »runku pola. Jest ona proporcjonalna do jego natężenia. Współczynnik pro-rcjonalności nazywa się ruchliwością elektronu p |m7Vs]. Gęstość prądu jest łporcjonalna do gęstości elektronów (n), do ładunku (e) oraz ich ruchliwości l):

j = n ep E    (8.1)

;zyn (n e p) nazywamy konduktywnością materiału (oznaczenie y lub o). londuktywność może być również wyrażona poprzez zależność:

Y =

e²n/v 2 m v

(8.2)