Изучение электропроводности полупроводников в зависимости от температуры

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 
 
 
 
 
 
 
 
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ 
ПОЛУПРОВОДНИКОВ 
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ 
 
 
 
Методические указания к лабораторной работе С-4 
 по курсу общей физики 
 
 
 
Под редакцией А.Г. Андреева 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
М о с к в а  
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2009 

И395 
 

УДК 537.311.33 
ББК 22.379 
        И395 

Рецензент А.Б. Ивашкин 

 
Изучение электропроводности полупроводников в 
зависимости от температуры : метод. указания к лабораторной работе С-4 по курсу общей физики / С.В. Башкин, 
В.М. Бянкин, И.В. Кириллов, В.В. Онуфриев ; под ред. 
А.Г. Андреева. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 
– 26 [2] с.: ил. 
Дан краткий обзор основных понятий и соотношений зонной 
теории электропроводности твердых тел. Изложена методика измерений вольт-амперных характеристик образцов из полупроводниковых материалов, а также методика расчета значений ширины 
их запрещенной зоны. 
Для студентов 2-го курса всех специальностей МГТУ 
им. Н.Э. Баумана. 
 
УДК 537.311.33 
 ББК 22.379 
 
 
Учебное издание 
 
Башкин Сергей Владимирович 
Бянкин Валерий Михайлович 
Кириллов Игорь Валентинович 
Онуфриев Валерий Валентинович 
 
Изучение электропроводности полупроводников 
в зависимости от температуры 
 
Редактор С.Ю. Шевченко 
Корректор Г.С. Беляева 
Компьютерная верстка И.А. Марковой 
Подписано в печать 01.10.2009. Формат 6084/16. 
Усл. печ. л. 1,63. Тираж 300 экз. Изд. № 45. Заказ № 
 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. 

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009 

 

Цель работы – ознакомление с теорией электропроводности 
твердых тел; экспериментальное изучение вольт-амперных характеристик (ВАХ) и температурных зависимостей сопротивления образцов из полупроводников; расчет ширины запрещенной зоны полупроводника по экспериментальным данным. 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

1.1. Электропроводность  

Как показывает опыт, для многих тел (например, металлов) зависимость между вектором плотности электрического тока j


 и 
вектором напряженности электрического поля   в проводнике выражается законом Ома (в дифференциальной форме):  

 
.
j  

  
(1)  

Коэффициент пропорциональности  называется удельной проводимостью (или электропроводностью). Электропроводность за-
висит от природы тела и его физического состояния (температуры, 
давления и пр.). Величина, обратная , называется удельным электрическим сопротивлением:  

 
1/ .

   
(2) 

В системе СИ удельное электрическое сопротивление измеряется в 
ом-метрах (Ом·м), а единицей измерения  является сименс на метр 
(См/м).   

1.2. Классификация твердых тел по электропроводности  

По величине удельной электропроводности твердые тела можно 
разделить на три группы: металлы, диэлектрики и полупроводники 
 
Твердые тела 
, См/м 
Металлы ................................. 108…106

Полупроводники ................... 106…10–8

Диэлектрики ..........................
< 10–8