Методика виконання роботи базується на використанні закону Ома і побудові вольт-амперної характеристики для напівпровідника n- типу.
Повернемось до формули (3). Густина сили струму за означенням:
, (4)
де І- сила струму через напівпровідниковий кристал, а
S = a b (5)
площа поперечного перерізу паралелепіпеда товщиною a і шириною b. Підставивши (4) і (5) в (3), одержимо:
(6)
Виразимо напруженість Е в кристалі через його довжину l і спад напруги на кристалі U у вигляді:
(7)
Після підстановки (7) в (6) отримаємо:
(8)
У формулі (8) в разі виконання закону Ома для ділянки провідника в інтегральній формі величина електропровідності цієї ділянки монокристала дається виразом:
, (9)
де 
- зміна сили струму крізь кристал при зміні напруги на 
. Величина 
є тангенсом кута α нахилу вольт-амперної характеристики, побудованої в координатах [ I, U ], тобто
(10)
Підставивши (10) у (8), знайдемо розрахункову формулу для концентрації вільних електронів у напівпровіднику:
(11)
6. Послідовність виконання роботи:
1. Виміряти розміри (a,b,l) зразка за допомогою штангенциркуля.
Рис. 3. Схема установки.
2. Скласти вимірювальну схему за рис. 3.
3. Змінюючи потенціометром П напругу від 0 до 10 мВ і вимірюючи її мілівольтметром, визначити за допомогою міліамперметра відповідні різним значенням напруги величини струму. Результати вимірювань записувати до таблиці:
4. Накреслити графік залежності I=f(U) в координатах [I, U] і обчислити тангенс кута нахилу tgα вольт-амперної характеристики.
5. Обчислити за формулою (11) концентрацію вільних електронів, використавши значення рухливості електронів µ=0,43 м2 /Вс.
6. Обчислити відносну похибку непрямого вимірювання концентрації вільних електронів за формулою:
, 
та абсолютну похибку ∆n за формулою 
. У висновках вказати діапазон n ±∆n величин для значення вимірюваної концентрації.
Прилади і матеріали.
Досліджуваний зразок – напівпровідниковий монокристал германію, джерело живлення, міліамперметр, мілівольтметр, штангенциркуль.
Література.
1 Детлаф А.А. Яворский Б.М. Милковская Л.В. «Курс физики» (в трех томах) Т.2- М.: Высшая школа. 1977.п. 8.1-8.5,9.2,10.2.
2. Калашников С.Г. «Электричество» - М.: Наука. 1977 п. 53, 57, 59, 61.
3. Савельев И.В. «Курс общей физики» Т.2 – М.: Наука. 1978. п. 31,34.
4. Кучерук І.М., Горбачу І.Т. «Загальна фізика. Електрика і магнетизм» - К.: Вища школа , 1990. п.21-24.
5. Панфилов, Спиридонов Н.С. «Полупроводниковые диоды и транзисторы» - Одесса: Узд-во ОЭИС им. А.С. Попова. 1984.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Лабораторне завдання. Методика виконання роботи базується на використанні закону Ома і побудові вольт-амперної характеристики для напівпровідника n- типу.', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
