2009-06-15
org.kosen.entty.User@14268a0d
...(danowjd)
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안녕하세요.
학부생이고 비저항 관련 실험을 하고있습니다.
장비는 4point probe를 이용합니다.
실험 내용은
얇은 알루미늄에 일정한 전류를 흘러주고
온도가 변함에 따라 전압이 어떻게 변화하는지 보는 실험이예요
실험을 하면서 전류는 고정시키고, 온도를 올려주면서 전압을 측정해보니까
계속 감소합니다.
일반 도체에서 비저항은 온도가 증가할 수록 커져서
전압은 저항에 비례하니
온도가 올라갈 수록 전압은 증가해야하는 거 아닌가요 ??
대체 왜 온도가 감소하는지 모르겠습니다..
그리고 반대로 Si를 이용해서 실험을 하니
Si는 반도체라 온도가 올라갈 수록 비저항이 감소해서
전압은 감소해야하는데 커지더라구요.
이거 제가 실험을 잘못한 건가요?
아니면 제가 잘못알고있는 것인가요
답변부탁드립니다..
- 비저항
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 3
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안길홍님의 답변
2009-06-15- 0
비저항은 저항의 역수입니다. 비저항 온도계수의 공식을 적용하면 쉽게 알 수 있습니다. 온도계수 α=(1/ρ)(dρ/dT)로 주어집니다. 금속에서의 비저항은 온도가 증가함에 따라 전자의 충돌이 빈번하여지므로 dρ/dT>0으로 비저항이 올라갑니다. 이는 저항이 낮아진다는 것 입니다.그러므로 V=iR에서 저항이 낮아지므로 전압은 낮아집니다. 그러나 Si과 같은 반도체는 온도가 증가함에 따라 비저항은 감소합니다.이는 전하운반자 밀도n이 온도의 증가에 따라 급격히 증가하기 때문입니다. 따라서 dρ/dT<0으로 즉, 저항이 올라갑니다.V=iR에서 전류는 일정하므로 전압이 올라갑니다. -
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이응신님의 답변
2009-06-15- 0
실험조건을 잘 점검하고 어디에서 잘못된 것인가를 확인해보십시오. 상식적인 수준에서 판단한 결과가 실제 실험결과와 일치해야 합니다. 비저항과 전압 사이의 관계를 살펴보는 실험이지만 비저항이라는 용어보다 온도가 올라갈 때 금속과 반도체의 저항이 어떻게 변하는가를 알아봐야 합니다. 사용하는 금속이나 반도체가 PTC이므로 온도가 올라가면 저항이 증가해야 정상입니다. 알루미늄은 약간 증가하고 반도체는 알루미늄에 비해 많이 증가해야 합니다. V=IR이라는 공식에서 저항이 온도에 따라 증가하므로 파워서플라이 종류 중 전압을 일정하게 유지시켜주는 장치를 사용했다면 전류가 감소해야 합니다. 온도에 따른 비저항 관계 실험은 정밀한 장치를 사용해야 하므로 많은 실험실에서 Agilent사의 고가 장비를 사용합니다. 이 장치는 소수점 아래 6단위까지 전압이나 전류 측정이 가능하므로 비저항 실험 장치로 사용합니다. 전압을 증가시켜 조건을 맞추거나 전류를 증가시켜 조건을 맞추는 방법이 있으므로 실험장비의 연결 상태와 측정값이 무엇으로 나오는가를 잘 검토해 보십시오. 만약 예상했던 결과와 다르게 나왔다면 실험조건이나 장치 연결 등을 면밀하게 검토해보고 다시 실험을 하십시오. >안녕하세요. >학부생이고 비저항 관련 실험을 하고있습니다. >장비는 4point probe를 이용합니다. > >실험 내용은 >얇은 알루미늄에 일정한 전류를 흘러주고 >온도가 변함에 따라 전압이 어떻게 변화하는지 보는 실험이예요 > >실험을 하면서 전류는 고정시키고, 온도를 올려주면서 전압을 측정해보니까 >계속 감소합니다. > >일반 도체에서 비저항은 온도가 증가할 수록 커져서 >전압은 저항에 비례하니 >온도가 올라갈 수록 전압은 증가해야하는 거 아닌가요 ?? >대체 왜 온도가 감소하는지 모르겠습니다.. > >그리고 반대로 Si를 이용해서 실험을 하니 >Si는 반도체라 온도가 올라갈 수록 비저항이 감소해서 >전압은 감소해야하는데 커지더라구요. > >이거 제가 실험을 잘못한 건가요? >아니면 제가 잘못알고있는 것인가요 >답변부탁드립니다.. -
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이상후님의 답변
2010-01-28- 0
>안녕하세요. >학부생이고 비저항 관련 실험을 하고있습니다. >장비는 4point probe를 이용합니다. > >실험 내용은 >얇은 알루미늄에 일정한 전류를 흘러주고 >온도가 변함에 따라 전압이 어떻게 변화하는지 보는 실험이예요 > >실험을 하면서 전류는 고정시키고, 온도를 올려주면서 전압을 측정해보니까 >계속 감소합니다. > >일반 도체에서 비저항은 온도가 증가할 수록 커져서 >전압은 저항에 비례하니 >온도가 올라갈 수록 전압은 증가해야하는 거 아닌가요 ?? >대체 왜 온도가 감소하는지 모르겠습니다.. > >그리고 반대로 Si를 이용해서 실험을 하니 >Si는 반도체라 온도가 올라갈 수록 비저항이 감소해서 >전압은 감소해야하는데 커지더라구요. > >이거 제가 실험을 잘못한 건가요? >아니면 제가 잘못알고있는 것인가요 >답변부탁드립니다.. 1. 저항과 비저항 저항은 어떤 물체에 전기의 흐름을 막는 정도에 대한 값이다. 이 전기저항은 같은 재료라고 한다면 재료가 길수록 그리고 단면적이 작을수록 전기저항은 커집니다. 즉 형상에 따라 전기저항 값이 달라집니다. 전기저항을 결정하는 또다른 요소는 재료의 성질이다. 같은 형상이라고 하더라도 소재에 때라 전기를 잘 흘릴 수 있고 어떤 것은 전기가 거의 통하지 않는 경우도 있다. 비저항은 이같이 재료가 얼마나 전기를 잘 흘릴 수 있는가를 나타내는 물성값입니다. 같은 비저항값을 갖는 재료가 같은 형상이면 전기저항의 값이 같다. 하지만 비저항값이 다르면 같은 형상이라도 저항값이 달라진다. 형상과 저항의 관계는 길이가 길수록 그리고 단면적이 작을수록 전기저항은 커진다. 이것을 수식으로 나타내면 전기저항 = 비저항 * (길이/단면적) 2. 비저항의 변화 반도체 박막의 비저항값은 공정시 매우 중요하다 한 예로 Al박막의 비저항값의 변화에 대하여 알아보았다. 온도와 증착속도에 따른 Al표면의 비저항 변화 Al박막의 전기전도도는 표면 grain의 크기와 박막의 두께에 의존성이 있다. 즉 grain이 크면 전기전도도가 좋다(비저항이 낮다). 따라서 Al박막이 두꺼운 웨이퍼가 가장 비저항이 낮은 특성을 보여 준다. 그리고 두께 또한 중요한 변수가 된다. 한 변이 일정할 때 두께가 두꺼울수록 저항체의 단면적이 증가 하므로, 두께가 두꺼우면 비저항이 감소한다. 따라서 가장 얇은 12in/min 웨이퍼가 가장 높은 비저항 값을 나타낸다. 온도특성 또한 표면온도가 높으면 grain의 크기가 증가해서 비저항 값을 낮춰준다. 9in/min의 데이터를 보면 잘 설명이 된다. 한 가지 실험 결과에서 특이한 점은, 300℃ 12in/min 웨이퍼의 비저항 값이 예상외로 낮은 값을 나타낸다. 오차가 너무 심하여, 일반적인 예상가능한 공정변수로 인한 오차가 아닌, 측정자 혹은 공정자의 실수로 인한 오차일 가능성이 크다.