Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

42
сопротивление ρ = 10
-3
Ом·м, подвижность электронов μ
n
= 0,5 м
2
·(В·с)
-1
и
содержат железо как остаточную примесь в массовой доле 10
-5
%. Вычис-
лить, какое удельное сопротивление имели бы кристаллы при отсутствии
примеси железа. Изменением подвижности электронов от содержания при-
месей пренебречь. Плотность арсенида галлия принять равной 5,32 Мг·м
-3
.
4.10. Кристаллы арсенида галлия n-типа имеют удельное сопротив-
ление ρ = 2
·10
-5
Ом·м, подвижность электронов μ
n
= 0,2 м
2
·(В·с)
-1
и в каче-
стве основной легирующей примеси содержат кремний в количестве
10
-2
атома %. Полагая, что все атомы кремния электрически активны, опре-
делить, сколько их находится в узлах галлия и сколько в узлах мышьяка.
Плотность материала
d = 5320 кг·м
-3
.
Решение
Число атомов галлия и мышьяка в единице объема
28
3
23
GaAs
А
GaAsAsGa
10214,2
1064,144
1002,65320
=
====
M
N
dNNN м
-3
.
В единице объема арсенида галлия содержится N
Ga
+ N
As
= 4,42·10
28
м
-3
атомов. Общая концентрация атомов кремния в решетке GaAs
24428
Si
1042,4101042,4 ==
N м
-3
.
Концентрация электронов определяется разностью концентраций доноров
и акцепторов
()
()
24
1
519
1
ад
1056,12,0102106,1 ==ρμ==
n
eNNn м
-3
.
Кремний является амфотерной примесью в GaAs и проявляет акцепторные
свойства при вхождении в узлы мышьяка и донорныепри замещении
атомов галлия. Поэтому N
Si
(Ga) – N
Si
(As) = 1,56·10
24
м
-3
.
Из приведенных формул следует, что
()
24
Si
103Ga =N м
-3
;
()
24
Si
1042,1As =N м
-3
.
4.11. Сравнить относительные изменения удельных проводимостей
меди и собственного германия при повышении температуры от 20 до
21 °С. Необходимые для расчета данные взять из приложения.
4.12. Вычислить собственное удельное сопротивление арсенида гал-
лия при температурах 300 и 500 К, если температурные изменения подвиж-
ности электронов и дырок определяются выражениями: μ
n
= 0,85(T/300)
-2
;
μ
p
= 0,045(T/300)
-2,5
.