Вычисление сопротивления углерода

1.

Работа по теме “Вычисление
сопротивления углерода”
Выполнил: студент 1-го курса Самарского
государственного технического университета
ЭТФ-106
Рыжков А.В.
СамГТУ 2026

2.

Цель и задачи работы
Целью данной работы является
определение сопротивления и удельной
проводимости образцов, полученных из
нанопорошка углерода, а также
изучение того, как электрическое поле
влияет на вольт-амперные
характеристики (ВАХ) этих образцов.

3.

Для начала нужно получить
компактные образцы методом
прессования для стабилизации
структуры, снять зависимости тока от
напряжения в узком диапазоне
значений, рассчитать удельное
сопротивление и проводимость, и на
основе анализа полученных кривых
определить механизмы переноса заряда
в наноструктурном материале.

4.

Далее образцы нужно поместить в
измерительную ячейку, к электродам
прикладывалось напряжение от 2 до 12 вольт, и
регистрировать величину протекающего тока. В
исследованном диапазоне напряжений до 12
вольт наблюдается близкая к линейной
зависимости тока от напряжения, однако
небольшое уменьшение сопротивления с ростом
тока (с 42 до 39 Ом) указывает на начало
отклонения от закона Ома. Такое поведение
объясняется тем при малых напряжениях (до 2
вольт) поле слабое, и мы видим омическую
проводимость, т.е. подчиняется закону Ома.
Однако по мере увеличения напряжения
электрическое поле начинает активно влиять на
процессы переноса заряда: оно помогает
носителям преодолевать потенциальные
барьеры между отдельными частицами порошка
и способствует их освобождению из ловушечных
состояний на дефектах структуры. В результате
концентрация свободных носителей и их
подвижность возрастает, что приводит к

5.

6.

7.

Вывод:При измерении вольт-амперных
характеристик образцы нагревались. Сами ВАХ
при этом оставались линейными. Измерение
температуры не проводилось, но по
кинестетическим ощущениям температура
образцов не превышала 60 градусов Цельсия.
Несмотря на линейность ВАХ, сопротивление
образцов уменьшалось с ростом тока и
напряжения. Для первого образца с 42 до 39 Ом,
для второго с 19 до 16 Ом.
Уменьшение сопротивления при нагреве
указывает на то, что исследованные образцы
ведут себя как полупроводниковые материалы. В
отличие от металлов, у которых сопротивление с
нагревом растет, у полупроводников оно падает
за счет увеличения концентрации свободных
носителей.
Таким образом, углеродный нанокомпозит
проявляет полупроводниковый характер
проводимости, что делает его перспективным для
применения в соответствующих областях
электроники.

8.

Спасибо за внимание.
Готов выслушать ваши
вопросы