Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

40
+=
kT
eU
S
neLpeL
kT
e
С
pnnp
exp
22
00
Д
, Ф, (4.39)
где
p
n0
, n
p0
равновесные концентрации дырок и электронов в n и p слоях, м
-3
;
Uпадение напряжения на переходе, В.
При прямом смещении
контакта металлполупроводник (кон-
такта Шоттки) плотность тока
]1[exp
0
=
kT
eU
jj
, А·м
-2
, (4.40)
где
j
0
плотность обратного тока насыщения, А·м
-2
; Uприложенное на-
пряжение, В.
Задачи
4.1. Вычислить собственную концентрацию носителей заряда в
кремнии при
T = 300 К, если ширина его запрещенной зоны ΔW = 1,12 эВ,
а эффективные массы плотности состояний для электронов зоны проводи-
мости и для дырок валентной зоны соответственно равны:
m
c
= 1,05m
0
;
m
v
= 0,56m
0
, где m
0
масса свободного электрона.
4.2. В собственном германии ширина запрещенной зоны при темпе-
ратуре 300 К равна 0,665 эВ. На сколько надо повысить температуру, что-
бы число электронов в зоне проводимости увеличилось в два раза? Темпе-
ратурным изменением эффективной плотности состояний для электронов и
дырок при расчете пренебречь.
4.3. Определить, как изменится концентрация электронов в арсениде
галлия, легированном цинком до концентрации
N
Zn
= 10
22
м
-3
, при повыше-
нии температуры от 300 до 500 К. Полагать, что при 300 К все атомы цин-
ка полностью ионизированы.
4.4. Определить, при какой концентрации примесей удельная прово-
димость германия при температуре 300 К имеет наименьшее значение.
Найти отношение собственной удельной проводимости к минимальной
при той же температуре. Принять собственную концентрацию носителей
заряда при комнатной температуре
n
i
= 2,1·10
19
м
-3
, подвижность электро-
нов μ
n
= 0,39 м
2
·(В·с)
-1
, подвижность дырок μ
p
= 0,19 м
2
·(В·с)
-1
.
Решение
Минимум удельной проводимости находим из условия
dσ/dn = 0.
Учитывая, что γ =
enμ
n
+ epμ
p
= enμ
n
+ (en
i
2
μ
p
/n), после дифференцирования
получим
0/
22
=μμ nene
pin
.