Элементы и устройства твердотельной электроники в примерах и задачах. Дудкин В.П - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
2 ·10
21
ионизированных атомов доноров на 1 м
3
при этих двух температурах.
Вычислить удельную проводимость такого легированного полупроводника .
Подвижности электронов и дырок в германии равны соответственно 0,38 и
0,18 м
2
/В с .
Ответ: 122 См/м.
2.7. Было обнаружено , что удельное сопротивление собственного германия
при температуре Т = 385 К, 458 К, 556 К, 714 К составляет соответственно
0,028; 0,0061; 0,0013; 0,00027 Ом ·м. Определить ширину запрещенной зоны в
германии, полагая, что она не изменяется с температурой, а подвижности
электронов и дырок изменяются по закону Т
-3/2
.
Ответ: 0,8 эВ.
2.8. Вычислить диффузионную длину электронов в германии p-типа и
дырок в германии n-типа, если время жизни неосновных носителей в
германии 10
-4
с, а коэффициенты диффузии для германия n-типа и p-типа
составляют соответственно 99 ·10
-4
и 47 · 10
-4
м
2
/с.
Ответ: 0,99 мм, 0,69 мм .
2.9. Удельное сопротивление германиевого образца n-типа длиной 1 см и
площадью поперечного сечения 1 мм
2
равно 0.2 Ом м, время жизни
неосновных носителей заряда 100 мкс . На образец подается
монохроматический свет с длиной волны 0,546 мкм. На этой длине волны
световой поток 1 лм эквивалентен 0,0016 Вт. Считая, что весь падающий на
образец свет расходуется на образование электронно -дырочных пар ,
определить какой световой поток должен падать на боковую поверхность
образца, чтобы уменьшить его сопротивление вдвое. Квантовый выход
принять равным единице.
Ответ: 1.23 лм.
2.10. Образец полупроводника длиной 30 мм, шириной 5 мм и толщиной 1
мм имеет сопротивление 500 Ом. При помещении его в магнитное поле с
индукцией 0,5 Тл , перпендикулярное плоскости пластины , на гранях
возникает ЭДС Холла 5мВ при токе через образец 1 мА . Определить
подвижность Холла и концентрацию носителей в полупроводнике , считая,
что он является ярко выраженным полупроводником n-типа.
Ответ: 10
-2
м
2
/Вс, 6,25 ·10
21
м
-3
.
                                              12
2 ·1021 и о ни зи р о ванны х ато мо в до но р о в на 1 м3 п р и эти х дву х темп ер ату р ах.
Вы чи сл и ть у дел ьну ю п р о во ди мо сть тако го леги р о ванно го п о л у п р о во дни ка.
П о дви ж но сти электр о но в и ды р о к в гер мани и р авны со о тветственно 0,38 и
0,18 м2/Вс .
О твет: 122 См/м.
   2.7. Б ы ло о бнар у ж ено , что у дел ьно е со п р о ти вл ени е со бственно го гер мани я
п р и темп ер ату р е Т = 385 К, 458 К, 556 К, 714 К со ставляет со о тветственно
0,028; 0,0061; 0,0013; 0,00027 О м·м. О п р едели тьш и р и ну зап р ещ енно й зо ны в
гер мани и , п о лагая, что о на не и зменяется с темп ер ату р о й, а п о дви ж но сти
электр о но в и ды р о ки зменяю тся п о зако ну Т-3/2.
О твет: 0,8 эВ.
     2.8. Вы чи сл и ть ди ффу зи о нну ю дл и ну эл ектр о но в в гер мани и p-ти п а и
ды р о к в гер мани и n-ти п а, есл и вр емя ж и зни нео сно вны х но си телей в
гер мани и 10-4 с, а ко эффи ц и енты ди ффу зи и дл я гер мани я n-ти п а и p-ти п а
со ставляю тсо о тветственно 99 ·10-4 и 47 · 10-4м2/с.
О твет: 0,99 мм, 0,69 мм.
     2.9. У дельно е со п р о ти влени е гер мани ево го о бр азц а n-ти п а дли но й 1 сми
п ло щ адью п о п ер ечно го сечени я 1 мм2 р авно 0.2 О м м, вр емя ж и зни
нео сно вны х но си телей зар яда 100 мкс. Н а о бр азец                               п о дается
мо но хр о мати чески й светс дли но й во лны 0,546 мкм. Н а это й дли не во лны
свето во й п о то к1 лм экви валентен 0,0016 Вт. Счи тая, что весь п адаю щ и й на
о бр азец свет р асхо ду ется на о бр азо вани е               эл ектр о нно -ды р о чны х п ар ,
о п р едел и ть како й свето во й п о то к до лж ен п адать на бо ко ву ю п о вер хно сть
о бр азц а, что бы у меньш и ть его со п р о ти влени е вдво е. Кванто вы й вы хо д
п р и нятьр авны меди ни ц е.
О твет: 1.23 лм.
    2.10. О бр азец п о лу п р о во дни ка дли но й 30 мм, ш и р и но й 5 мми то лщ и но й 1
мм и меет со п р о ти влени е 500 О м. П р и п о мещ ени и его в магни тно е п о ле с
и нду кц и ей 0,5 Тл, п ер п енди ку ляр но е п л о ско сти п ласти ны , на гр анях
во зни кает Э Д С Х о лла 5мВ п р и то ке чер ез о бр азец 1 мА. О п р едели ть
п о дви ж но сть Хо лл а и ко нц ентр ац и ю но си телей в п о л у п р о во дни ке, счи тая,
что о н явл яется яр ко вы р аж енны мп о л у п р о во дни ко мn-ти п а.
О твет: 10-2м2/Вс, 6,25 ·1021м-3.