108689

Cel ćwiczenia:

-    Zapoznanie się z pomiarami rezystancji za pomocą technicznego mostka Wkeatstone 'a;

-    Pomiar zależności rezystancji metalu i półprzewodnika w zakresie od temperaturypokojowej ok. 450 K;

-    Wyznaczenie współczynnika temperaturowego rezystancji oraz szerokości pasma wzbronionego w półprzewodniku.

Część teoretyczna:

Gała stałe można podzielić na : przewodniki, półprzewodniki i dielektryki (izolatory). Półprzewodniki są to ciała których konduktywnośc je st mniej sza od konduktywmośc i dobrych przewodników, ale zarazem znacznie większa od konduktywności dielektryków (są to granice

10 * ^-i0⁵/Qr_rt)- Podział ten jest bardzo przybliżony. Istotnym czynnikiem, który odróżnia

półprzewodniki od pozostałych grup ciał stałych, jest ich struktura elektronowa.

W odosobnionym atomie, w normalnym me pobudzonymi stanie, elektrony zajmują wszystkie najniższe poziomy energetyczne. Również w ciele stałym poziomy pasm najniższych są całkowicie obsadzone przez elektrony W myśl tzw. zasady Pauhego każdy dozwolony poziom energii może być obsadzony przez najwyżej dwa elektrony. Aby przewodzie prąd elektryczny, elektron musi pobierać energię od przyłożonego pola elektrycznego. Oznacza to, że elektron musi byc przenoszony na wyzsze poziomy energetyczne, co Wg Pauliego jest niemożliwe, jeśli poziomy te są już zajęte (elektrony wewrątrzne). Dla przewodnictwa elektrycznego istotne jest wypełnienie pasm przez zewnętrzne elektrony walencyjne.

W przewodnikach (metalach) elektrony walencyjne tylko częściowa wypełniają pasmo, albo najwyższe całkowicie obsadzone przez elektrony walencyjne pasmo rachodzi częściowo na wyżej położone pasmo puste, dając w końcu też pasmo częściowo zapełnione. Elektrony walencyjne mogą przechodzić na wyższe, nie zajęte poziomy. Zatem w obecności zewnętrznego pola elektrycznego, elektrony najwyższego częściowo zapełnionego pasma (pasma przewodnictwa) mogą pobierać od pola energię, tworząc uporządkowany ruch ładunków, czyli prąd.

W dielektrykach elektrony walencyjne całkowicie wrypełniają pasmo walencyjre (podstawowe). Wyżej leżące pasmo prze wodnic twa jest oddzielone od pasma walencyjnego szerokim pasmem energii wzbronionej. Elektrony walencyjne w tym przypadku nie mogą pobierać od zewnętrznego pola elektrycznego, gdyż z Pauhego me pozwala im przechodzić na wyższe, zajęte poziomy pasma podstawowego. Przejście elektronów walencyjnych do pustego pasma przewodnictwa jest praktycznie niemożliwe. Prąd w dielektrykach w zasadzie nie płynie.