IPhO 2016 - Experiment - Electrical conductivity in two dimensions

A1-1
Experiment
Swiss German (Switzerland)
Elektrische Leitfähigkeit in zwei Dimensionen (10 Punkte)
Schreibe in diese Tabelle die Ziffern 0 bis 9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Teil A. Vier-Punkt-Messungen (4PP) (1,2 Punkte)
A.1 (0.6 pt)
𝑠=
𝐼
𝑈
Plotte Deine Daten in den Graphen A.1.
𝐼
𝑈
9
Experiment
Swiss German (Switzerland)
Graph A.1: 𝐼 vs. 𝑈
A.2 (0.2 pt)
𝑅=
A.3 (0.4 pt)
Δ𝑅 =
Teil B. Flächenwiderstand (0,3 Punkte)
B.1 (0.3 pt)
𝜌□ ≡ 𝜌∞ =
A1-2
Experiment
Swiss German (Switzerland)
A1-3
Teil C. Messungen für unterschiedliche Probenabmessungen (3,2 Punkte)
C.1 (3 pt)
𝑠=
𝜌∞ =
The empty columns can be used for intermediate results.
𝑤/𝑠
C.2 (0.2 pt)
Trage Deine Resultate in Tabelle C.1 ein.
𝑅
Experiment
Swiss German (Switzerland)
A1-4
Teil D. Geometrischer Korrekturfaktor: Skalierungsgesetz (1,9 Punkte)
D.1 (1.0 pt)
Plotte Deine Daten auf ein geeignetes graﬁsches Papier auf den folgenden Seiten: linear (Graph D.1a)
oder einfach logarithmisch (D.1b) oder doppelt logarithmisch (D.1c)
D.2 (0.9 pt)
𝑎=
𝑏=
Experiment
Swiss German (Switzerland)
Graph D.1a: linear:
A1-5
Experiment
Swiss German (Switzerland)
Graph D.1b: einfach logarithmisch:
1000
9
8
7
6
5
4
3
2
100
9
8
7
6
5
4
3
2
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
A1-6
A1-7
Experiment
Swiss German (Switzerland)
Graph D.1c: doppelt logarithmisch:
1000
8
7
6
5
4
3
2
100
8
7
6
5
4
3
2
10
8
7
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5 6 7 89
10
2
3
4
5 6 7 89
100
Experiment
Swiss German (Switzerland)
A1-8
Teil E. Der Siliziumwafer und die van der Pauw-Methode (3,4 Punkte)
Notiere die Nummer Deines Wafers:
E.1 (0.4 pt)
𝐼
E.2 (0.4 pt)
Graph E.2: 𝐼 vs 𝑈
𝑅4PP =
𝑈
𝐼
𝑈
Experiment
Swiss German (Switzerland)
E.3 (0.2 pt)
𝑤=
→ 𝑤/𝑠 =
A1-9
𝑓(𝑤/𝑠) =
E.4 (0.1 pt)
𝜌□ (4PP)
E.5 (0.6 pt)
Skizze (Orientierung des Stromes):
𝐼
𝑈
Experiment
Swiss German (Switzerland)
A1-10
E.6 (0.6 pt)
Skizze (Orientierung des Stromes):
𝐼
𝑈
Experiment
Swiss German (Switzerland)
E.7 (0.5 pt)
Graph E.7: 𝐼 vs. 𝑈
⟨𝑅⟩ =
A1-11
Experiment
Swiss German (Switzerland)
A1-12
E.8 (0.4 pt)
Rechnung:
𝜌□ (vdP) =
E.9 (0.1 pt)
∆𝜌□
=
𝜌□ (vdP)
E.10 (0.1 pt)
speziﬁscher Widerstand des Chromﬁlms 𝜌 =
=
%

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