PRACTICA 4

BANDA PROHIBIDA DEL GERMANIO

DETERMINAR LA BANDA PROHIBIDA DEL GERMANIOPRACTICA 4

• Determinar la banda prohibida del germanio.

• Datos experimentales:

• Introducción:

En esta practica vamos a determinar el valor de la banda prohibida del germanio, el cual tiene unas dimensiones: 20x10x1 mm3

Primero hay que dejar claro lo que es una banda prohibida de energía, que es un intervalo energético que existe entre la banda de conducción vacía y la banda de valencia completamente llena de electrones pero que no es muy grande(alrededor de 1 eV) y esto nos indica que el germanio en este caso tiene una resistividad muy elevada a temperaturas bajas por lo que su tipo de conducción es extrínseca pero que al implementarle una radiación calorífica este aumenta su temperatura cambiando su conducción a una intrínseca. Como anotación decir que existe también un término medio entre ambas llamado vaciamiento de impurezas.

• Desarrollo teórico:

En primero lugar lo que vamos a realizar en esta práctica es el cálculo de la resistencia para cada medida de la temperatura a partir de la expresión:

R=(v-v`)/I

R1=4.65/6.12=0.75 R2= 4.40/7.42=0.59 R3=4.01/9.41=0.42

R4=3.65/11.44=0.31 R5=3.35/13.05=0.25 R6=2.96/15.17=0.19

R7=2.57/17.05=0.15 R8=2.18/19.17=0.11 R9=1.92/20.64=0.09

R10=1.64/22.10=0.07 R11=1.43/23.30=0.06 R12=1.21/24.42=0.04

R13=0.90/26.08=0.03 R14=0.75/26.89=0.02 R15=0.67/27.37=0.02

Los valores de la resistencia viene dada en ohmios(Ω).

Una vez realizado el calculo de la resistencia procedemos a calcular los valores de la conductividad a partir de la expresión: σ=L/sR

La longitud la conocemos=20 mm

La sección la conocemos= 10x1 mm2

Y la resistencia la hemos calculado en el paso anterior así que hacemos los cálculos:

σ1 = 20/10*0.75=1.5 σ2=20/10*0.0.59=1.18 σ3=20/10*0.42=0.84

σ4=20/10*0.31=0.62 σ5=20/10*0.25=0.5 σ6=20/10*0.19=0.38

σ7=20/10*0.15=0.3 σ8=20/10*0.11=0.22 σ9=20/10*0.09=0.18

σ10=20/10*0.07=0.14 σ11=20/10*0.06=0.12 σ12=20/10*0.04=0.08

σ13=20/10*0.03=0.06 σ14=20/10*0.02=0.04 σ15=20/10*0.02=0.04

La unidad de media es el siemens/metro.

También podríamos haber utilizado para calcular la conductividad su inverso que es la resistividad.

Una vez recogido los valores de conductividad y resistencia realizamos la grafica en función de la conductividad frente a temperatura.(nota la grafica viene adjuntada por advanced grapher).

• Conclusión de la practica:

Hemos estudiado en esta practica como podemos determinar la banda prohibida de energía mediante factores como temperatura diferencia de potencial e intensidad, así como la resistencia y la conductividad del materia, por lo que en la grafica obtenemos una línea descendente procedente de la conductividad hacia la temperatura, es decir, un descenso de la conductividad a medida de que va aumentando la temperatura