BÁO CÁO THÍ NGHIỆM TÍNH CHẤT QUANG ĐIỆN TỪ CỦA VẬT LIỆU_ Bài: ĐO ĐẶC TÍNH ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU BÁN DẪN, KIM LOẠI PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (318.09 KB, 11 trang )
VIỆN KH&KT VẬT LIỆU
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
ĐO ĐẶC TÍNH ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU BÁN DẪN, KIM LOẠI PHỤ THUỘC VÀO
NHIỆT ĐỘ
Học phần: Tính chất quang,điện,từ của vật liệu
Mã HP:MSE3025
GVHD: Nguyễn Văn Duy
Nhóm 11
Họ và tên :
1. Bùi Đình Quang.
2. Lê Trọng Đạt.
3. Nguyễn Văn Quy.
4. Nguyễn Minh Hiếu.
5. Đoàn Văn Sơn.
6. Phạm Đức Toàn
7. Đỗ Đức Anh
8. Vũ Quang Khải.
9. Hoàng Lương Nghĩa.
10. Nguyễn Thanh Nam.
MSSV:
Mã lớp TN:
20196189.
20196051.
20172332.
20185535
20196200
20196247
20196015
20185545
20196171
20196164
712824
712825
712821
712812
I.Mục đích,ý nghĩa
1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất điện của vật liệu bán dẫn dựa trên đường đặc
tuyến I-V.
2. Xác định năng lượng hoạt hóa của chất bán dẫn theo nhiệt độ.
3. Xác định hệ số điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ của vật liệu kim loại.
II.Tiến hành thí nghiệm
-Đặt diode/linh kiện bán dẫn vào buồng đo, cho 2 chân của linh kiện tiếp xúc với kim
đo, như hình 4
-Bật nguồn Keithley 2450
- Kiểm tra dây nối từ buồng đo tới Keithley 2450 theo sơ đồ như hình 2
- Khởi động phần mềm đo I-V trên máy tính
- Thiết lập các thơng số của q trình qt (giá trị dưới, trên của dải điện áp cần quét,
số điểm cần quét, thời gian trễ của mỗi điểm quét, giá trị giới hạn dịng điện (giá trị
an tồn cho thiết bị).
- Nhập tên file và đường dẫn tới thư mục sẽ lưu kết quả đo.
- Ấn nút “ Start I-V sweep” trên phần mềm để bắt đầu quá trình quét.
- Đọc và ghi kết quả vào bảng
- Từ số liệu đã lưu, vẽ lại đường đặc tuyến I-V, tính tốn các thơng số liên quan
III.Kết quả tính tốn
1.Đo đường đặc tuyến I-V của vật liệu bán dẫn SnO2 với các điều kiện nhiệt độ khác nhau
2.Xác định năng lượng hoạt hóa của vật liệu bán dẫn SnO2 theo
nhiệt độ
Năng lượng hoạt hóa Ea
3. Xác định hệ số điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ của vật liệu kim
loại
Hình 1: Đường cong I-V tại 50℃
Hình 2: Đường cong I-V tại 100℃
Hình 3: Đường cong I-V tại 150℃
Hình 4: Đường cong I-V tại 200℃
Hình 5: Đường cong I-V tại 250℃
Hệ số nhiệt điện trở = a/R0 = 0.237/45.02 ~0.00526 K-1
IV.Nhận xét
1.Xác định năng lượng hoạt hóa của vật liệu bán dẫn SnO2 theo nhiệt độ
- Năng lượng hoạt hóa Ea là năng lượng tối thiểu cần cung cấp cho các tiểu phân để
chúng có khả năng phản ứng.
- Ea phụ thộc vào fitting hàm Arrehenius.Dựa vào đồ thị mối liên hệ giữa 1/T và
Ln(I) ta thấy đồ thị là 1 đường thẳng,năng lượng hoạt hóa tăng khi nhiệt độ tăng.
=>Năng lượng này phù hợp để kích thích các hạt tải thành hạt dẫn tự do
2.Xác định hệ số điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ của vật liệu kim loại
-Đường đồ thj thể hiện sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ là một hàm thuyến
tính tăng dần theo nhiệt độ
- Khi nhiệt độ tăng, các ion kim loại ở nút mạng tinh thể dao động mạnh. Do đó
độ mất trật tự của mạng tinh thể kim loại tăng làm tăng sự cản trở chuyển động của
các electron tự do. Vì vậy, khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng,
điện trở của kim loại tăng.
