Hall-Spannung & Schichtdicke < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Es wurden folgende Widerstandswerte für eine quadratische Inidum-Zinn-Oxid-Schicht erhalten
[mm]R_{AC} = 68,7 k\Omega [/mm]
[mm]R_{BD} = 77,1 k\Omega[/mm]
Berechnen sie die genaue Schichtdicke, dessen Wert um die 100 nm liegen sollte. |
Ich habe diese Frage nirgendswo anders gestellt!
Ich habe leider keinen Ansatz...ich weiß nur das es was mit der Hall-Spannung und der Van-Der-Pauw-Messung zu tun hat.
Über einen Lösungsweg wäre ich sehr dankbar...
MfG
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:05 Do 16.12.2010 | | Autor: | Herby |
Hi,
> Es wurden folgende Widerstandswerte für eine quadratische
> Inidum-Zinn-Oxid-Schicht erhalten
>
> [mm]R_{AC} = 68,7 KiloOhm[/mm]
> [mm]R_{BD} = 77,1 KiloOhm[/mm]
>
> Berechnen sie die genaue Schichtdicke, dessen Wert um die
> 100 nm liegen sollte.
>
> (PS.: hier geht kein Ohm-Zeichen  )
doch mit \Omega --> [mm]\Omega[/mm]
LG
Herby
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 17:15 Do 16.12.2010 | | Autor: | wattwurm83 |
könnte auch mit der Van-Der-Pauw Methode berechnet werden...
nur weiß ich nicht wie...
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:21 Do 16.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
sind wirklich nur die 2 Werte gegeben oder noch ne hallmessung oder hallkonstante oder sonst noch was? Warum probierst du nicht einfach aus, was du vorschlägst? woher sollen wir wissen, was A,B,C D ist
Gruss leduart
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nunja...
ich habe nur diese 2 Messwerte und weiß, dass es eine Schicht aus Indiumoxid und Zinnoxid ist...
ich habe diese Formel gefunden...
[mm] d = \bruch{\rho}{R} [/mm]
wobei
[mm]\rho [/mm] - spezifischer widerstand
R - gemessener Widerstand...
es ist eine quadratische fläche auf einem 20x20 mm deckgläschen und nimmt davon ca. 17x17 mm ein...
ich habe auch schon nach dem spez. Widerstand gegoogelt, jedoch sind die Werte ja von der schichtdicke abhängig und die soll ich ja berechnen...
Ich habe keine Hall-Konstante oder so...
Grüße
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:14 Do 16.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
und was ist ABCD
Gruss leduart
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Wie ABCD?
Also das verstehe ich leider nicht...sorry...
Ich komme nicht aus diesem Fach (keine vorlesungen und ähnliches) - hatte nur Montag ein Versuch dazu (als ausgleich für was anderes) und dabei kamen halt zwei Widerstandswerte zustande...
Also wir haben über Eck gemessen...wenn ich also dem Quadrat ecken gebe kommt das heraus...
[mm]R_{AC} = 68,7 k\Omega[/mm]
[mm]R_{BD} = 77,1 k\Omega[/mm]
also falls du das meinst...
wir haben leider wenig info dazu bekommen sondern nur Stichwort "Van der Pauw Messung" ![[notok]](/images/smileys/notok.gif "[notok]")
grüße
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:01 Do 16.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
der spez widerstand ist nicht von d abhängig, sondern eine Materialkonstante.Du kannst aus deinen Messwerten nur entweder d bei bekannten [mm] \rho [/mm] oder [mm] \rho [/mm] bei bekanntem d bestimmen. Wenn du also /rho ergoogeln kannst dann kannst du nach wiki d bestimmen. alerdings sollten wegen der Symmetrie die 1 wdstd eigentlich gleich sein. nimm also lieber die formel, in der man das mittel der 2 Wdstd benutzt.
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@ChrisNo:
also das ahbe ich auch gefunden und da steht nicht alles drinne was ich brauche...
@leduart:
das ist auch das was ich vermutet habe.
Mir fehlt eine Angabe...
Der spez. Widerstand ist nicht von der Dicke abhängig?
also ich habe für nen 235 nm-Schicht [mm] 4*10^{-6} \Omega m[/mm] (vom Frauenhofer-Institut) und dann für 200 nm [mm] 1,9 * 10^{-6} \Omega m[/mm] (Uni-Bayreuth) gefunden.
Ist die vielleicht Zusammensetzungsabhängig? Also ob ich nun 16% Zinn-Anteil habe oder 28% Zinn-Anteil?
Wie meinst du das mit den Mittelwerten?
Ich hätte jetzt einfach aus den beiden gemessenen Werten den Mittelwert gebildet und in die Gleichung für R eingesetzt.
Also wenn ich den spez. Widerstand hätte
MfG
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(Antwort) fertig | | Datum: | 10:47 Fr 17.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
die Formel die du wohl benutzen sollst ist eher
[mm] \rho [/mm] = [mm] {{\pi d}\over{\ln{2}}} \cdot R_\mathrm{AB,CD} [/mm]
dabei das gemittelte R
aber Zinn-iridium-Oxid kann sehr verschieden zusammengesetzt sein. deshalb auch deine 2 verschiedenen Werte.
habt ihr genau 2 messungen gemacht? wie ausführlich mus dein protokoll sein. ich kann mir nicht vorstellen, dass du einfach 2 Werte in ne Formel stopfst .
meist gibts doch zu solchen Versuchen eine Anleitung mit genaueren hinweisen?
Ich glaub nicht, dass ohne irgendwas genaueres dir jemand hier helfen kann. Im Zweifesfall nimm die 2 verschiedenen /rho die du gefunden hast, zitier sie mit Quelle und rechne damit 2 mögliche d aus.
oder versuch durch ne rückfrage, da wo du den Versuch gemacht hast noch was auszukriegen. meist gibt es doch nette Assistenten?
Gruss leduart
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erstmal danke schön...
Also zu dem Versuch ist das so...
unsere Fachhochscule hat diesen Versuch als Ersatzversuch gewählt, da dieser wohl dem "Werkstoffkundepraktikum" für Chemieingenieure gerecht werden kann.
Das heißt bei uns ist der nicht so ausführlich und wir haben auch keine Vorlesung dazu gehabt.
Und ja, der Labor-ingenieur hat diese 2 Werte gemessen (wir durften nicht mal selbst messen ).
Und in der Versuchsvorschrift (die ist eigentlich für Physiktechniker gedacht), steht dazu nicht viel nur "zur Vorbereitung und Auswertung reichen die Mitschirften aus der Vorlesung". Traumhaft, oder?
Naja...
ich habe den Laboring. schon per Mail über das Problem unterrichtet, aber bis jetzt kam noch nix zurück...
Aber die Idee mit den zwei Werten unter angabe der Quellen durchrechnen ist ne gute Idee...
MfG
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:54 Fr 17.12.2010 | | Autor: | chrisno |
Das denke ich auch. Dir fehlt einfach eine Angabe.
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Ich habe das mal mit den Durchschnittswerte von verschiedenen UNI's berechnet nach leduarts Formel.
Jedoch kommen da dann Werte jenseits von gut und böse raus...
Mein berechneter Durchschnittswert liegt bei [mm]\rho = 2,33 * 10^{-6} \Omega m[/mm] und mein mittlerer Widerstand beträgt aus meinen beiden Messungen über Eck [mm] \overline{R} = 72,9 k\Omega [/mm].
ich habe mal den Spieß umgedreht, da ich ja weiß welche Schichtdicke ungefähr zu erwarten ist und da erhalte ich einen Wert [mm] \rho = 33 * 10^{-3} \Omega m[/mm]
Wenn ich die einfache formel nehme, also: [mm] d = \bruch{\rho}{R} [/mm] dann erhalte ich [mm] \rho = 7,3 * 10^{-3} \Omega m[/mm]
und beides passt quasi nicht annährend zum Durchschnittswert der UNI's.
Mache ich was falsch oder liegt das daran, dass über Eck gemessen wurde und nicht parallel (wie ja eigentlich in der formel vorgegeben).
LG
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(Antwort) fertig | | Datum: | 21:01 So 19.12.2010 | | Autor: | chrisno |
So wie ich das verstanden habe, ist das das erste Mal, dass dieser Versuch im Praktikum durchgeführt wird. Da sind dann noch die Kinderkrankheiten zu beheben und Du deckst die Probleme auf. Sehr gut!
Schreib das, was Du gemacht hast, in Dein Protokoll. Wenn Du noch mehr machen willst:
Schau Dir die Kleeblattstruktur im Wikipedia Artikel an. Nun musst Du genau vergleichen, wie bei Euch gemessen wurde. Wenn in dieser Kleeblattstruktur der Strom von B nach D geschickt wird, dann sollte aus Symmetriegründen keine Spannung bei AC gemessen werden. Nun hattet ihr wahrscheinlich nicht diese Kleeblattstruktur. Dennoch würde ich erwarten, dass die gemessene Spannugn zu klein ausgefallen ist. Könnte das den Unterschied zwischen Eurem und den anderen Werten erklären? Mein erster Blick sagt, dass es genau anders herum sein sollte. Prober mal die Rechnung mit einer um den Faktor 10 größeren Spannung. Geht das dann in die richtige Richtung?
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Also ich denke ich habe den Fehler irgendwie gefunden...
ich habe bei einer Firma recherchiert die sich mit ITO-Schichten beschäftigt und dort liegen halt die spezifische Widerstände für 100 nm Schichten um [mm] \rho = 2*10^{-6} \Omega m[/mm].
Naja...ich habe dann halt hin und her gerechnet und glaube das die Widerstandsangabe einfach falsch ist - das dort irgendwie Murks gemacht wurde.
Denn ich dürfte eigentlich nur auf einen Widerstand von ca. [mm] R \approx 20 \Omega [/mm] kommen um halt eine Schichtdicke von 100 nm zu erhalten.
Wenn ich meine gemessenen Widerstände einsetze erhalte ich eine Schichtdicke um die 25 pm und das ist kleiner als ein Wasserstoffatom (37 pm). Und deswegen glaube ich, ist dort der Fehler zu finden...
Achso, der Versuch läuft für uns als Chemieingenieure so das erste mal (und auch das letzte Mal). Und da wir keine Ahnung davon haben dürfen wir ja auch fast nichts selber machen - auch nicht den widerstand mit einem Multimeter messen...
LG
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:33 Mo 20.12.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich glaub wir können hier jetzt nicht mehr weiter helfen, ausser dass die Formel [mm] R\d=\rho [/mm] sicher zu einfach ist. beklag dich über ungenügende untrlagen und schreib, was ihr (nicht) gemacht habt. eine versuch, in dem man zusieht, wie jemand anders etwas misst ist kein Praktikum, sindern Vorlesung!
Gruss leduart
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