Подвижности носителей заряда полупроводников

Полупроводник	Кремний	Арсенид галия	Германий
Подвижность электронов, см2/(В с)	1500	8500	3900
Подвижность дырок, см2/(В с)	450	400	1900

Введите в командное окно MATLAB програму 2а,2б.

Програма 2а.

q=1.6e-19;

mjun=1500; %Подвижность электронов

mjup=450; %Подвижность дырок

ni=1.45e10;

disp( ' Величина удельного объемного сопротивления кремния')

roisi=1/((q*ni)*(mjun+mjup))

Програма 2б.

q=1.6e-19;

mjun=8500;%Подвижность электронов

mjup=400; %Подвижность дырок

ni=1.8e6;

disp( 'Величина удельного объемного сопротивления ')

disp( ' арсенида галия')

roigaas=1/((q*ni)*(mjun+mjup))

Задание 10.

Для разновидностей примесных кремниевых полупроводников, отличающихся степенью легирования, определите, во сколько раз отличаются концентрации основных и неосновных носителей заряда при комнатной температуре. Для них также сравнить процентное содержание основных носителей в общем количестве носителей и сделать вывод о том, какая доля примесей ионизирована при комнатной температуре и почему одни носители называют основными, а другие - неосновными.

7.2. Теоретические предпосылки

Известно, что концентрация основных и неосновных носителей определяются законом действующих масс для примесного полупроводника: произведение концентрации основных носителей на концентрацию неосновных носителей есть величина постоянная и равная квадрату концентрации собственных носителей.

Для акцепторного полупроводника (р - типа)

. (ПЗ5.2)

Для донорного полупроводника (n – типа)

. (ПЗ5.3)

Если считать, что концентрация собственных носителей существенно меньше концентрации ионизированной примеси, то.

(ПЗ5.4)

(ПЗ5.5)

Известно, что подгруппы полупроводников, которые могут использоваться в кремниевых несимметричных переходах, имеют электрофизические параметры, которые представлены в таблице ПЗ5.2.

Таблица ПЗ5.2

Обозначения полупроводников в зависимости от концентрации примеси

Название подгруппы используемого полупроводника	Условное обозначение	Концентрация введенной примеси, 1/см3	Удельное сопро- тивление, Ом/см
Собственный (беспримесный)	p i , n i	~0 (<10-6)	~2 105
Слаболегированный	p , n	~1013 - 1014	~2 105
Умеренно легированный	p+ , n+	~1015 - 1016	100…10
Сильно легированный	p++ , n++	~1017 - 1018	0,1…0,001
Вырожденный	p+++ , n+++	~1019 – 1022	10-2…10-4

Введите в командное окно MATLAB програму 3.

Програма 3.

ni=1.45e10;

naslab=1e15;%Концентр. примеси слабо легир. п/п

naumer=1e16;%Концентр. примеси умеренно легир. п/п

nasiln=1e17;%Концентр. примеси сильно легир. п/п

nawr=1e20;%Концентр. примеси вырожденного п/п

disp( ' Концентрация неосновных носителей')

npslab=ni*ni/naslab

npumer=ni*ni/naumer

npsiln=ni*ni/nasiln

npwr=ni*ni/nawr

disp( ' Процентное содержание основных носителей')

prozslab=100*naslab/(naslab+npslab)

prozumer=100*naumer/(naumer+npumer)

prozsiln=100*nasiln/(nasiln+npsiln)

prozwr=100*nawr/(nawr+npwr)

Задание 11.

Рассчитайте, во сколько раз изменится концентрация собственных носителей зарядов в полупроводниковом бруске кремния, если температура окружающей среды изменилась с 27 ⁰С до 87 ⁰С. Сделать выводы о влиянии температуры на собственную концентрацию носителей.