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文檔簡介

1、 實驗名稱：鍺的帶隙寬度的測量班級：應物21 姓名：魏桐 學號：2120903015一 實驗目的 （1） 測量未摻雜單晶鍺在加熱，以恒流通過時的電壓降，計算器電導率； （2） 測定鍺的帶隙寬度二 實驗原理根據歐姆定律，電流密度和電場 E 的關系是j =E系數 被稱為電導率，由于此參數強烈依賴于材料本身性質，因此可以依其將材料按照導電性分為導體、半導體和絕緣體。例如，對半導體固體而言，在低溫下不產生電流，而在較高溫度下可測得其電導率。其電導率由溫度決定的原因是半導體具有特定的電子能帶結構。對于這種價電子帶，全部或部分填充在基態(tài)的最高帶，導電帶和下面未被填充的帶之間被帶隙 Eg 所分割。兩個帶之間

2、是不被電子填充的，未摻雜的，稱為禁區(qū)。而在高溫下，越來越多的電子從價電子帶被激發(fā)到導電帶，它們會在價電子帶留下像正電荷一樣移動的“空穴”，因此可以像電子一樣形成電流。這種由價電子帶的電子激發(fā)到導電帶而形成的導電性稱為內傳導。由于熱平衡狀態(tài)下，價電子帶“空穴”的數量與導電帶中電子的數量相等，內傳導情形下的電流密度可以寫作下述式子其中：電子或空穴的密度電子的平均漂移速度Vn和穴的平均漂移速度Vp和電場強度E成正比, 有:和 和取正值對比可以導出：因此有： 和以上兩式是導電帶和價電子帶中的有效狀態(tài)密度，和也取決于溫度，在低溫下，近似為正比于，而在高溫下較為精準。由指數函數式，電導率可以近似表示為或者在電流恒定情況下b：晶體的寬度，c：晶體的厚度電壓降：a:晶體的長度即可測得未摻雜的鍺晶體的電導率：三 實驗器材未摻雜的鍺晶體，霍爾效應基礎設備，CASSY傳感器，可控電流發(fā)生器，電源，支架，導線若干。四 實驗數據UB1=f（UA1）形式的測量值圖像如圖所示：其中：UA1為溫度測量的輸出電壓，UB1是鍺晶體2mA橫流電壓降的測量值圖像如圖所示

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