Physics for computer science completed assignments, IE University, bachelor of computer science and AI. The four assignments include completed exercises with calculations, formulas and visuals.
Assignment 1: Static fields, Magnetic fields, Electrical fields
Assignment 2: Current, EMF, Magnetic ...
Assignment 4: semiconductors and diodes
In [21]:
from IPython.display import YouTubeVideo
Problem 1
A NTC thermistor, like the one showed below, is a temperature sensor that takes advantage
of how a semiconductor negatively changes its conductivity as a function of temperature.
Suppose we take a piece of certain semiconductor. In order to use it as a temperature
sensor, we first need to calibrate it.
The following table shows experimental measurements of the conductivity as a function of
temperature.
In [2]:
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
In [3]:
data=pd.read_csv('data_assig.csv')
data
Out[3]: Temperature (K) σ (Ωm)^(-1)
0 620.0 4725.059345
1 560.0 2245.760723
2 510.0 1147.862882
3 480.0 800.000000
4 430.0 481.025258
5 410.0 395.444694
6 330.0 390.507083
7 290.0 382.718994
8 257.0 333.691619
9 232.0 258.023930
10 200.0 168.526251
* a) Use any visualization package that you want to meaningfully represent the
conductivity as a function of temperature, and approximately identify the temperature
intervals in which the semiconductor is found to be in the intrinsic, saturation, and
extrinsic regime. (In Python there are many packages for visualization: matplotlib,
seaborn, pandas... although you may use other software that you feel more
comfortable with).(5 points).
In [30]:
# conductivity as a function of temprature
# plot the graph
plt.scatter(x,y)
plt.plot(x, y_line, "orange")
plt.title("Conductivity as a function of temperature")
plt.xlabel("Temperature (K)")
plt.ylabel("σ (Ωm)^(-1)")
plt.show()
Method 1:
The conductivity of an intrinsic semiconductor increases as the temperature increases. For
an extrinsic semiconductor the conductivity decreases with the increase in temperature,
because the number of majority carriers is almost constant, while the mobility decreases,
which in turn leads to the conductivity decreasing.
Keeping this in mind, while looking at the plotted graph we can approximate the intrinsic
range from 620K to 410K, the saturation regime from 410K to 257K, and the extrinsic regime
from 257K to 200.
Method 2:
The image below shows the intrinsic, saturation, and extrinsic regime when log(σ) is plotted
as a function of 1/T. By plotting log(σ) as a function of 1/T we can compare the data to this
graph.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper beatricemossberg. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,99. Je zit daarna nergens aan vast.
