Podcast
Questions and Answers
ما هي العلاقة التي تعبر عن التوصيلية الكهربائية في المواد شبه الموصلة؟
ما هي العلاقة التي تعبر عن التوصيلية الكهربائية في المواد شبه الموصلة؟
σ = Νε με e + Νημη ε
ما الفرق بين التوصيل الذاتي وغير الذاتي في المواد شبه الموصلة؟
ما الفرق بين التوصيل الذاتي وغير الذاتي في المواد شبه الموصلة؟
التوصيل الذاتي يعتمد على الخصائص الداخلية للمادة، بينما التوصيل غير الذاتي يعتمد على إضافة شوائب خارجية.
كيف يؤثر وجود الإلكترونات والثقوب على التوصيلية الكهربائية؟
كيف يؤثر وجود الإلكترونات والثقوب على التوصيلية الكهربائية؟
وجود الإلكترونات والثقوب يزيد من التوصيلية الكهربائية عن طريق زيادة حركة الشحنات.
ماذا يمثل الرمز 'σ' في العلاقة المذكورة؟
ماذا يمثل الرمز 'σ' في العلاقة المذكورة؟
ما هو الدور الذي تلعبه الشوائب في تعرض المواد شبه الموصلة للتوصيل غير الذاتي؟
ما هو الدور الذي تلعبه الشوائب في تعرض المواد شبه الموصلة للتوصيل غير الذاتي؟
ما هو المدي الذاتي للحرارة في شبه الموصل؟
ما هو المدي الذاتي للحرارة في شبه الموصل؟
ماذا يمثل شريط التوصيل في شبه الموصل عند الصفر المطلق؟
ماذا يمثل شريط التوصيل في شبه الموصل عند الصفر المطلق؟
ما هي الفجوة الطاقية في شبه الموصل؟
ما هي الفجوة الطاقية في شبه الموصل؟
كيف يؤثر وجود الشوائب في البلورة على الخصائص الكهربية لشبه الموصل؟
كيف يؤثر وجود الشوائب في البلورة على الخصائص الكهربية لشبه الموصل؟
ما الفرق بين شريط التوصيل وشريط التكافؤ في شبه الموصل؟
ما الفرق بين شريط التوصيل وشريط التكافؤ في شبه الموصل؟
ما هي أفضل طريقة لقياس المقاومات المتوسطة والصغيرة؟
ما هي أفضل طريقة لقياس المقاومات المتوسطة والصغيرة؟
أي التيارات الكهربية يجب تمريرها في الدائرة الكهربية؟
أي التيارات الكهربية يجب تمريرها في الدائرة الكهربية؟
لماذا تعتبر الدائرة الكهربية الموضحة دقيقة في قياس المقاومات؟
لماذا تعتبر الدائرة الكهربية الموضحة دقيقة في قياس المقاومات؟
ما الخطوة الأولى في خطوات العمل عند استخدام الدائرة الكهربية؟
ما الخطوة الأولى في خطوات العمل عند استخدام الدائرة الكهربية؟
ما الشكل العام الذي توضح فيه طريقة الوصلات الأربعة؟
ما الشكل العام الذي توضح فيه طريقة الوصلات الأربعة؟
ما هو احصاء فيرمي - ديراك وكيف يتم التعبير عنه؟
ما هو احصاء فيرمي - ديراك وكيف يتم التعبير عنه؟
ما هي الرموز المستخدمة في معادلة احصاء فيرمي - ديراك؟
ما هي الرموز المستخدمة في معادلة احصاء فيرمي - ديراك؟
ما هي الأدوات الأساسية المستخدمة في التجربة المذكورة؟
ما هي الأدوات الأساسية المستخدمة في التجربة المذكورة؟
كيف يؤثر مستوى طاقة فيرمي على خصائص المادة شبه الموصلة؟
كيف يؤثر مستوى طاقة فيرمي على خصائص المادة شبه الموصلة؟
ما هو الدور الذي يلعبه فرن الكهربي في التجربة؟
ما هو الدور الذي يلعبه فرن الكهربي في التجربة؟
كيف يمكن قياس قيمة الجهد عند درجة حرارة معينة؟
كيف يمكن قياس قيمة الجهد عند درجة حرارة معينة؟
ماذا يجب أن تفعل بعد قياس الجهد عند كل 5 درجات حرارة؟
ماذا يجب أن تفعل بعد قياس الجهد عند كل 5 درجات حرارة؟
ما هي درجة الحرارة النهائية التي يجب الوصول إليها في هذه التجربة؟
ما هي درجة الحرارة النهائية التي يجب الوصول إليها في هذه التجربة؟
ما هي الفترة الزمنية التي يتم فيها قياس الجهد؟
ما هي الفترة الزمنية التي يتم فيها قياس الجهد؟
كيف تؤثر درجة الحرارة على قيمة المقاومة R؟
كيف تؤثر درجة الحرارة على قيمة المقاومة R؟
ما هي قيمة التوصيلية الكهربية σ إذا كانت a تساوي $2 × 10^{-5} m²$ وRa تساوي قيمة معينة؟
ما هي قيمة التوصيلية الكهربية σ إذا كانت a تساوي $2 × 10^{-5} m²$ وRa تساوي قيمة معينة؟
احسب قيمة In a إذا كانت a تساوي $2 × 10^{-5} m²$.
احسب قيمة In a إذا كانت a تساوي $2 × 10^{-5} m²$.
ما هو سمك العينة الذي تم استخدامه في العلاقة المذكورة؟
ما هو سمك العينة الذي تم استخدامه في العلاقة المذكورة؟
كيف يمكن تمثيل العلاقة بين التوصيلية الكهربية وسمك العينة ومساحة المقطع؟
كيف يمكن تمثيل العلاقة بين التوصيلية الكهربية وسمك العينة ومساحة المقطع؟
لماذا تعتبر قيمة a مهمة في حساب التوصيلية الكهربية؟
لماذا تعتبر قيمة a مهمة في حساب التوصيلية الكهربية؟
Flashcards
المدى الذاتي للحرارة
المدى الذاتي للحرارة
مدى الحرارة الذي لا تتغير فيه الخصائص الكهربائية لشبه الموصل تغييرا جوهريا بسبب الشوائب.
شبه الموصل
شبه الموصل
مادة موصلة للكهرباء، خصائصها الكهربائية تتأثر بالحرارة.
شريط التوصيل
شريط التوصيل
أعلى مستوى طاقة في شبه الموصل، يحمل الإلكترونات الحرة.
فجوة الطاقة
فجوة الطاقة
Signup and view all the flashcards
شريط التكافؤ
شريط التكافؤ
Signup and view all the flashcards
احصاء فيرمي - ديراك
احصاء فيرمي - ديراك
Signup and view all the flashcards
مستوي طاقة فيرمي (EF)
مستوي طاقة فيرمي (EF)
Signup and view all the flashcards
ثابت بولتزمان (KB)
ثابت بولتزمان (KB)
Signup and view all the flashcards
f(E)
f(E)
Signup and view all the flashcards
e(E-EF)/kBT
e(E-EF)/kBT
Signup and view all the flashcards
طريقة الوصلات الأربعة
طريقة الوصلات الأربعة
Signup and view all the flashcards
الهدف من مرور تيار ثابت في حدود A 0.05 – 0.01
الهدف من مرور تيار ثابت في حدود A 0.05 – 0.01
Signup and view all the flashcards
خطوات العمل في طريقة الوصلات الأربعة
خطوات العمل في طريقة الوصلات الأربعة
Signup and view all the flashcards
أهمية طريقة الوصلات الأربعة
أهمية طريقة الوصلات الأربعة
Signup and view all the flashcards
الشكل العام لطريقة الوصلات الأربعة
الشكل العام لطريقة الوصلات الأربعة
Signup and view all the flashcards
التسخين
التسخين
Signup and view all the flashcards
قياس الجهد
قياس الجهد
Signup and view all the flashcards
تغير الجهد
تغير الجهد
Signup and view all the flashcards
قيمة المقاومة
قيمة المقاومة
Signup and view all the flashcards
التغير في المقاومة
التغير في المقاومة
Signup and view all the flashcards
التوصيل الذاتي
التوصيل الذاتي
Signup and view all the flashcards
التوصيل غير الذاتي
التوصيل غير الذاتي
Signup and view all the flashcards
σ
σ
Signup and view all the flashcards
قانون التوصيلية الكهربائية
قانون التوصيلية الكهربائية
Signup and view all the flashcards
مقاومة العينة
مقاومة العينة
Signup and view all the flashcards
مساحة مقطع العينة
مساحة مقطع العينة
Signup and view all the flashcards
ما هي قيمة التوصيلية الكهربائية؟
ما هي قيمة التوصيلية الكهربائية؟
Signup and view all the flashcards
ما هو سمك العينة؟
ما هو سمك العينة؟
Signup and view all the flashcards
Study Notes
تجربة رقم (6) دراسة الخواص الكهربية للمواد شبه الموصلة
- الهدف من التجربة هو تعيين قيمة فجوة الطاقة لشبه موصل (Semiconductor Energy gap) باستخدام ثلاثة طرق مختلفة لقياس.
- تتضمن الطرق: تطبيق شبه موصل مستقل، تطبيق مقوم ثنائي (Diode) بالتغذية العكسية، وتطبيق مقوم ثنائي بالتغذية الأمامية.
الجزء الأول: تعيين فجوة الطاقة لشبه موصل مستقل
- الهدف من هذا الجزء هو تعيين قيمة طاقة الفجوة (E) لمادة شبه موصلة مستقلة.
- يهدف أيضاً إلى تعيين قابلية التحرك (+ μe) وتركيز الإلكترونات (N).
- في درجات الحرارة المنخفضة، يعرض شبه الموصل النقي توصيلاً ذاتياً مختلفاً عن التوصيل الناتج عن الشوائب في العينات الأقل نقاءً.
- المدى الذاتي للحرارة هو مدى الحرارة التي لا تتغير فيه الخصائص الكهربائية للشبه موصل بشكل جوهري بسبب شوائب البلّورة.
- يُصوّر الشكل (1) مستويات الطاقة في شبه الموصل الذاتي، حيث يوجد شريط توصيل فارغ (conduction band) مفصول عن شريط التكافؤ المملوء بالإلكترونات (valence band) بفجوة طاقة (Energy gap (E) عند درجة الصفر المطلق (T=0K).
دراسة التوصيل
- تتحرر الإلكترونات من شريط التكافؤ إلى شريط التوصيل بالحرارة، مما يساهم في التوصيل الكهربائي.
- في درجات الحرارة المنخفضة، تتحكم الشوائب في الخصائص الكهربائية (كما في الشكل (2)).
- التوصيل في المواد شبه الموصلة يعطى بالعلاقة: σ = Ne μe e + Nh μh e حيث يعتمد التوصيل على وجود الإلكترونات والثقوب.
- لإيجاد Ne وNh تستخدم معادلة إحصاء فيرمي-ديراك: f(E) = 1 / (1 + e(E-EF)/kBT) حيث EF هو مستوى طاقة فيرمي، وKB هو ثابت بولتزمان.
الأدوات المستخدمة
- عينة شبه موصلة على شكل اسطواني.
- وصلات كهربائية.
- جهاز لقياس الجهد ذو مقاومة دخول عالية (فولتميتر رقمي).
- مولد تيار ثابت.
- فرن كهربي.
- مصدر جهد متردد (40 V AC).
- ترمومتر يصل إلى 100 درجة مئوية.
خطوات العمل
- تأكد من الوصلات الكهربائية.
- مرر تيار كهربي ثابت في حدود 0.01-0.05 أمبير.
- أرفع درجة حرارة العينة حتى تصل إلى 70 درجة مئوية.
- لاحظ تغير الجهد عبر وصلتي الجهد مع تغير درجة الحرارة.
- سجل قيمة الجهد لكل 5 درجات حرارة.
- احسب المقاومة (R = V/I) لكل قيمة جهد.
- احسب التوصيلية الكهربية (σ) من خلال علاقة معينة.
- احسب ln σ .
- ارسم علاقة بين 1/T و ln σ، سيعطيك هذا الرسم خط مستقيم.
- احسب ميل الخط المستقيم و استخدمه لمعرفة قيمة فجوة الطاقة.
- احسب قيم الثوابت الأخرى مثل A.
التعريض
- يتم الحصول على البيانات من التجربة ووضعها في جدول يضم: درجة الحرارة (°C) ، درجة الحرارة (K) ، فرق الجهد (V)، المقاومة (R) ، التوصيلية (σ) و 1/T .
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Related Documents
Description
تستعرض هذه التجربة طرق تعيين قيمة فجوة الطاقة لمادة شبه موصلة باستخدام تقنيات متعددة. تتضمن التجربة فحص الخصائص الكهربائية لموصل مستقل. يمكن للطلاب اكتساب فهم عميق حول الإلكترونات وتركيزها في المواد شبه الموصلة.
