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1.1. 온도T에 따른 저항R
1.1.1. Four Probe Apparatus에 시료를 넣고 oven을 가동시켜 온도를 설정해준다. 그리고 전류 변화에 따른 전압을 측정했다. 이 과정을 온도를 30°C에서 110°C까지 20°C씩 올려주며 반복하였다. 매번 전류가 0일 때 전압을 0으로 맞춰놓았기 때문에, I에 따른 V를 그래프로 그릴 때 원점을 지나도록 고정시켰다. 이때 선형 근사시킨 그래프의 기울기가 V/I=R이 된다.
1.1.2. 실리콘이 알루미늄에 비해 저항이 매우 크게 나왔다. 이는 실리콘은 반도체이고 알루미늄은 도체이므로 타당한 결과이다.
1.1.3. T에 따른 R 값을 그래프로 그려볼 수 있었다. 실리콘은 대체적으로 온도가 높을 때 저항이 증가하는 것으로 보인다. 임을 생각하면 온도가 높을 때 비저항 값도 높아지는 것이다. 이를 2) (3)에서 언급하는 그림을 보면 이 경우가 가능함을 확인 할 수 있다. 알루미늄은 비저항 온도계수가 임을 볼 때 증가함이 타당하다는 것을 확인할 수 있다.
1.2. 비저항
1.2.1. 으로 비저항을 구하였다. 이때 S는 탐침사이의 간격이다.
1.2.2. 알루미늄의 경우 실험값을 이론값과 비교할 수 있었다. 이론값은 Ωm, 을 에 대입해 얻은 값이다. 이를 (1)에서 구한 값과 비교해 오차율(=(실험값-이론값)/이론값*100)을 구했더니 300배 정도 매우 큰 차이를 보였다. 이는 실험으로 구한 비저항이 지나치게 크게 측정되었다는 것이다. 이유 중 하나는 으로 W/S값에 따라 바뀌는 보정 계수로 나누어 주어야 한다. 왜냐하면 (1)의 식은 부피가 매우 큰 이상적인 시료의 경우에 적용되는 계산법이기 때문이다. 하지만 실험한 경우가 정확히 어떤 경우에 해당하는지 규정 짓기 어렵기 때문에 정확히 보정하지 못했다. 그러나 W/S값이 Si crystal n-type의 경우 0.25 mm, Aluminum의 경우 0.05 mm인 것을 이용해 G7(W/S)값을 계산해보면 Si crystal n-type의 경…(생략)
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1.1. 서강대학교 물리학과, 『실험물리학 매뉴얼』
1.2. Resistivity Measurements on Germanium for Transistor by L.B. Valdes, Proceedings of the IRE, Vol. 42, pp. 420-427 (1954).
1.3. SHENG S. LI￠ and W. ROBERT THURBER (1977), THE DOPANT DENSITY AND TEMPERATURE DEPENDENCE OF ELECTRON MOBILITY AND RESISTIVITY IN n-TYPE SILICON, Solid State Electronics, Vol. 20, pp.609-616 (Science Direct)
1.4. David Halliday 外 2명, 『Principles of Physics』, 10th edition, Wiley, 2014, pp. 672-675(resistance and resistivity) pp. 1143-1146(semiconductors and doping)
1.5. 두산백과: 비저항
1.6. 위키피디아: Electrical resistance and conductance, Intrinsic semiconductor, Valence and conduction bands, Extrinsic semiconductor, Four-terminal sensing
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