Тонкая пластинка из Si шириной b= мм помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля

  • ID: 26634 
  • 5 страниц

Фрагмент работы:

Тонкая пластинка из Si шириной b=3 мм помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В=0,5 Тл). При плотности тока j = 2 мкА/мм2, направленной вдоль пластины, холловская разность потенциалов равна [image]. Определить:

А) концентрацию носителей заряда

Б) удельную электропроводимость полупроводника, если напряженность электрического поля100 В/м.

В) как и во сколько раз изменится холловское напряжение, если магнитную индукцию В увеличить в 2 раза.

[image]

Решение:

А)Холловское напряжение находится по формуле

[image]

Так как носители заряда электроны и дырки, заряд [image]

Выразим концентрацию

[image]

[image]

Б) Тогда электропроводность:

[image]

Где [image] - подвижности электронов и дырок в кремнии при Т = 300К соответственно.

[image]

В)

Посчитаем отношение

[image]

А так как по условию задачи [image] то в 2 раза увеличится и холловская разность потенциалов.

Ответ: а) [image], б) [image], в) в 2 раза увеличится и холловская разность потенциалов.

p-n переход изготовлен на основе Si. [image], [image], Т = 300К, [image]эВ, [image].

1. определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда в n области p-n перехода

2.. Определить прямой ток через образец (S = 3 мм2) при U = 0,1 B.

3. Начертить вольтамперную характеристику при двух различных температурах. Объяснить.

[image]

Решение:

1)Концентрацию электронов в n области, которая легирована донорной примесью, определяется выражением:

[image]

Где [image] - постоянная Больцмана.

[image]

Концентрация собственных носителей заряда в полупроводнике:

[image]

[image]

Для концентрации носителей выполняется закон действующих масс:

[image]

[image]

[image]

Так n область – область с примесью донора, основными носителями в этой области будут электроны, неосновные – дырки.

2) Ток через pn переход I в зависимости от приложенного напряжения U:

[image]

Где [image] - заряд электрона, I0 – обратный ток перехода, образованный неосновными носителями заряда в отсутствие внешнего напряжения и облучения.

[image]

Здесь [image], [image]- коэффициенты диффузии электронов и дырок в кремнии.