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文档简介

1、 实验名称：锗的带隙宽度的测量班级：应物21 姓名：魏桐 学号：2120903015一 实验目的 （1） 测量未掺杂单晶锗在加热，以恒流通过时的电压降，计算器电导率； （2） 测定锗的带隙宽度二 实验原理根据欧姆定律，电流密度和电场 E 的关系是j =E系数 被称为电导率，由于此参数强烈依赖于材料本身性质，因此可以依其将材料按照导电性分为导体、半导体和绝缘体。例如，对半导体固体而言，在低温下不产生电流，而在较高温度下可测得其电导率。其电导率由温度决定的原因是半导体具有特定的电子能带结构。对于这种价电子带，全部或部分填充在基态的最高带，导电带和下面未被填充的带之间被带隙 Eg 所分割。两个带之间

2、是不被电子填充的，未掺杂的，称为禁区。而在高温下，越来越多的电子从价电子带被激发到导电带，它们会在价电子带留下像正电荷一样移动的“空穴”，因此可以像电子一样形成电流。这种由价电子带的电子激发到导电带而形成的导电性称为内传导。由于热平衡状态下，价电子带“空穴”的数量与导电带中电子的数量相等，内传导情形下的电流密度可以写作下述式子其中：电子或空穴的密度电子的平均漂移速度Vn和穴的平均漂移速度Vp和电场强度E成正比, 有:和 和取正值对比可以导出：因此有： 和以上两式是导电带和价电子带中的有效状态密度，和也取决于温度，在低温下，近似为正比于，而在高温下较为精准。由指数函数式，电导率可以近似表示为或者在电流恒定情况下b：晶体的宽度，c：晶体的厚度电压降：a:晶体的长度即可测得未掺杂的锗晶体的电导率：三 实验器材未掺杂的锗晶体，霍尔效应基础设备，CASSY传感器，可控电流发生器，电源，支架，导线若干。四 实验数据UB1=f（UA1）形式的测量值图像如图所示：其中：UA1为温度测量的输出电压，UB1是锗晶体2mA横流电压降的测量值图像如图所示

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