Hallo Experten,
Wir haben ein Problem mit einem Experiment. Auch wenn die Versuchsbeschreibung etwas laenger ist moechte ich Euch doch bitten weiter zu lesen und uns zu helfen !
Wir haben in einem Versuch eine Hall-Sonde (Halbleiter (Galium Arsenid)) in ein konstantes Magnetfeld gehalten.
Den Strom durch die Sonde haben wir ebenfalls konstant gehalten.
Nun haben wir die Temperatur der Hall-sonde (sie befand sich in einem Wasserbad) von 273K bis etwa 340K langsam erhoeht und die jeweilige Hall-Spannung gemessen.
Fuer die Hall-Spannung gilt in etwa eine Formel wie:
U=BI/(end)
B: magnetfeld
I: Strom durch Sonde
e: elektronenladung
n: Ladungstraeger dichte im Halbleiter
d: dicke der Hall-Sonde
n haengt dabei fuer einen Halbleiter von der Temperatur wie folgt ab:
n = const1 * exp(-E/2kT)
E: Gap-Energie
k: Boltzmann-konstante
T: Temperatur
die gesuchte Abhaengigkeit der Hall-Spannung sieht also wie folgt aus:
U = const2*exp(E/2kT)
Wir haben nun ln(U) gegen 1/T aufgetragen.
Was wir erhalten sieht fuer hohe Temperaturen wie eine Gerade aus. Fuer kleinere Temperaturen flacht die Kurve ab.
Aus der Geraden haben wir nun die Steigung und letztendlich die Gap-Energie bestimmt.
Zu unserem Erstaunen ist die Gap-Energie:
E = 0.04 eV
Wir haetten etwa 0.4 eV erwartet !
Zudem sollen wir bestimmen, ob die Hall-Sonde im intrinsichen oder im extrinsichen Bereich betrieben wird.
Unsere Vermutung ist, dass wir uns gerade noch im extrinsichen Bereich befinden und das die gemessene Energie 0.04 eV nur den Abstand zwischen dem Donator-Niveau und dem Valenzband wiederspiegelt.
Was sagt ihr dazu ???
Macht es einen Unterschied, wenn wir positive Ladungstraeger (Loecher) im Halbleiter haetten ?
Vielen Dank fuer Eure Hilfe
Martin
