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

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 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 IV. 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 diodelinh 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 IV trên máy tính Thiết lập các thông số của quá trình quét (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 dòng điện (giá trị an toàn cho thiết bị). Nhập tên file và đường dẫn tới thư mục sẽ lưu kết quả đo. Ấn nút “ Start IV 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 IV, tính toán các thông số liên quan III.Kết quả tính toán 1.Đo đường đặc tuyến IV của vật liệu bán dẫn SnO2 với các điều kiện nhiệt độ khác nhau

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 : MSSV: Mã lớp TN:

1 Bùi Đình Quang 20196189 712824

2 Lê Trọng Đạt 20196051 712825

3 Nguyễn Văn Quy 20172332 712821

4 Nguyễn Minh Hiếu 20185535 712812

5 Đoàn Văn Sơn 20196200

6 Phạm Đức Toàn 20196247

7 Đỗ Đức Anh 20196015

8 Vũ Quang Khải 20185545

9 Hoàng Lương Nghĩa 20196171

10 Nguyễn Thanh Nam 20196164

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 thông số của quá trình quét (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 dòng điện (giá trị

an toàn 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 toán các thông số liên quan

III.Kết quả tính toán

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 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

chúng có khả năng phản ứng.

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.