试验九锗能隙的测量.PDF

實驗九 鍺能隙的測量 一、 目的 藉由測量鍺晶體的傳導率和溫度的關係圖，求出鍺（ 32 Ge ， Germanium ）能隙E 。 g 二、 原理 1.由費米分佈 (Fermi distribution)和歐姆定律 (Ohms law)得本質半 導體 (intrinsic semiconductor)的傳導率 (conductivity) σ ， ⎛−E g ⎞ σ σ exp⎜ ⎟ 0 ⎝2kT ⎠ 其中E g 為價帶(Valence band)至傳導帶 (Conduction band)的能 隙； T 為絕對溫度，k 為波茲曼常數(Boltzmanns constant) 。 E 1 ⎛ ⎞ 2.由原理 1 ，得 g ln σ ln σ ln σ =−⎜ ⎟ ，則做 和 的關係圖，由 0 2kT T ⎝ ⎠ E g a =− E 直線方程式 y=ax+ b ，可得斜率 ，並求得 值。 2k g 三、 實驗儀器 A. 舊鍺能隙測量儀器 電源供應器 (220V) 安培計 伏特計 電阻 180 Ω 熱偶極溫度測量計 鍺晶體及電熱板 支架 十條接線 97 量子物理實驗手冊 ▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔▔ B. 新鍺能隙測量儀器 電源供應器 *2(110V) 三用電錶*3 鍺晶體及電熱板 支架 九條接線 【儀器使用說明】 A. 舊鍺能隙測量儀器說明 1.電源供應器 (1) 電源開關 儀器背面( ) (2) 安全開關、保護交流電輸出端 4 (3) 交流伏特值選擇2～15 V（使用電路片連接中心及所需伏特