Из германия с собственной проводимостью изготовлена пластина длиной. См

  • ID: 34396 
  • 5 страниц

Фрагмент работы:

Задача 1

Из германия с собственной проводимостью изготовлена пластина длиной 1 см. Пластина находилась при температуре. Её охладили так, что удельное сопротивление пластины увеличилось в 10 раз. Найдите температуру охлажденной пластины и плотность тока, который возникает в пластине, если к ней приложить напряжение 30 В.

Решение:

Проводимость собственного полупроводника определяется выражением

Где - заряд электрона, -подвижности электронов и дырок соответственно. Так как сопротивление обратно пропорционально проводимости

Откуда

Концентрация носителей в собственном полупроводнике определяется выражением

Где - постоянная Больцмана, - ширина запрещенной зоны германия.

По закону Ома

Где - сопротивление проводника, S – площадь сечения проводника.

Удельное сопротивления

Плотность тока

Для германия, Nc - эффективная плотность состояний в зоне проводимости

Ответ:

Задача 2

Концентрация введенных в фосфид индия доноров. Энергия активации донора 0,05 эВ. Вычислите концентрацию основных и неосновных носителей заряда и электропроводность полупроводника, если температура образца 320 К.

Решение:

При отсутствии внешних воздействий (освещение, электрическое поле и т.д.) концентрации свободных электронов и дырок обозначаются с индексом нуль, то есть n0 и p0 соответственно. Для них выполняется закон действующих масс:

Где ni – концентрация электронов в собственном полупроводнике (равна концентрации дырок в таком случае).

Так как полупроводник легирован донорной примесью, основными носителями заряда будут электроны, их концентрация:

Концентрацию неосновных носителей найдем из закона действующих масс:

Концентрация носителей в собственном полупроводнике:

Для индия

Электропроводность полупроводника

Подвижности электронов и дырок в фосфиде индия

Ответ:

Задача 3

Электронно-дырочный переход изготовлен на основе индия с концентрацией доноров и акцепторов по и температурой 290 К. Вычислите контактную разность потенциалов в переходе и максимальную напряженность поля, если при заданной температуре вся примесь ионизирована.

Решение:

Контактная разность потенциалов в p-n переходе определяется выражением

Где pp – концентрация дырок в p области, nn – электорнгов в n области, e – заряд электрона. Так как при данной температуре все доноры и акцепторы в примесях ионизированы,тогда

Концентрация носителей в собственном полупроводнике:

Для индия

Контактная разность потенциалов приложена непосредственно к p-n переходу, следовательно, напряженность поля в переходе

Где ширина p-n перехода определяется по формуле

Здесь - диэлектрическая постоянная, диэлектрическую проницаемость индия примем равной

Напряженность поля

Ответ: