![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Задача 1. Визначити середню швидкість руху електронів в Ge при кімнатній температурі в електричному полі напруженістю 5 В/м, якщо їх рухливість дорівнює 0,45 м2/(В .с).
Задача 2. Визначити рухливість дірок в InAs при кімнатній температурі в електричному полі напруженістю 2 В/м, якщо їх середня швидкість руху дорівнює 12 м/с.
Задача 3. Визначити повну питому провідність носіїв в Ge, якщо рухливість електронів і дірок дорівнює 0,45 і 0,35м2/(В.с) відповідно,а концентрація носіїв електричного струму стають величину 1023м-3.
Задача 4. Використовуючи дані таблиць, визначити величину власної концентрації вільних носіїв заряду в кремнії (Si), германії (Ge) та арсеніді галію (GaAs) при кімнатній температурі T = 300K та температурі рідкого азоту T = 77 K.
Si
T, К | ![]() | ![]() | ![]() | α, еВ/К | N C, см-3 | N V, см-3 |
1,08 | 0,56 | 1,21 | 2,4·10-4 | 2,8·1019 | 1,13·1019 | |
3,6·1018 | 1,4·1018 |
Ge
T, К | ![]() | ![]() | ![]() | α, еВ/К | N C, см-3 | N V, см-3 |
0,56 | 0,35 | 0,80 | 3,9·10-4 | 1,1·1019 | 6,1·1018 | |
1,4·1018 | 7,3·1017 |
GaAs
T, К | ![]() | ![]() | ![]() | α, еВ/К | N C, см-3 | N V, см-3 |
0,07 | 0,45 | 1,56 | 4,3·10-4 | 4,7·1017 | 7,0·1018 | |
5,8·1016 | 1,25·1017 |
Задача 5. Визначити питомий опір ρ електронного та діркового кремнію (Si) з легувальною домішкою Nd, a = 1016 см-3 при кімнатній температурі.
Заняття 2. Фізичні процеси у власних і домішкових напівпровідниках
Методичні вказівки. При розв’язуванні задач використовуються такі поняття і співвідношення:
1) концентрація вільних носіїв заряду n i має сильну температурну залежність і визначається
,
де ефективна густина станів у зоні провідності (C) і валентній (V) зоні N C,V також залежить від температури T та ефективної маси носіїв заряду в зоні m *:
Ширина забороненої зони (E g) слабо залежить від температури E g = E g0 – αT;
2) домішка повністю іонізована, коли концентрація рівноважних електронів дорівнює концентрації легувальної домішки n n0 = N d. Із співвідношення для напівпровідників можна визначити концентрацію неосновних носіїв заряду
;
3) у власному напівпровіднику n 0 = p 0, а положення рівня Фермі стосовно середини забороненої зони напівпровідника φ 0 можна визначити як
,
4) формула для визначення положення рівня Фермі відносно положення у власному напівпровіднику :
;
5) концентрацію власних носіїв p 0 (за умови повної іонізації акцепторів) можна визначити за величиною питомого опору
Задача 5. Кремній (Si) та арсенід галію (GaAs) леговані донорною домішкою до концентрації N d = 1017 см-3. Враховуючи, що домішка повністю іонізована, визначити концентрацію основних і неосновних носіїв заряду при температурі Т = 300K.
Задача 6. Визначити об'ємне положення рівня Фермі відносно середини забороненої зони φ 0 у власних напівпровідниках – кремнії (Si) та антимоніді індію (InSb) при температурах Т 1 = 300 K і Т 2 = 77 K (з урахуванням різних значень ефективних мас електронів і дірок).
Задача 7. Визначити об'ємне положення рівня Фермі φ 0 в германії (Ge) р-типу, легованому алюмінієм при температурі Т = 300 К. Питомий опір ρ = 10 Ом·см.
Задача 8. Розрахувати об'ємне положення рівня Фермі φ 0 відносно середини забороненої зони антимоніду індію (InSb) при азотній температурі Т = 77 К і концентрації легувальної домішки Nd = N a = 1015 см-3.
Задача 10. Визначити, як зміниться об'ємне положення рівня Фермі φ 0 в електронному арсеніді галію (GaAs) з ρ = 1 Ом·см при зміні температури від Т = 300 К до Т = 77 К.
Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 610 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!