10. Физика твердого тела

1. Зонная теория твердых тел.

2. Собственная и примесная проводимости полупроводников.

3. Фотопроводимость полупроводников.

4. Термоэлектрические явления: Зеебека, Пельтье, Томсона.

5. р-n и p-n-p (n-p-n) – переходы.

6. Полупроводниковый диод.

7. Полупроводниковый биполярный транзистор.

Литература.

[1], т.3, с. 197-230; [2], с. 442-465; [3], с. 441-469; [4], с. 512-530; [5] с. 488-530.

1. Эффект Холла используется в физике твердого тела, чтобы измерить:

1) Знак носителей заряда;

2) ширину щели между зоной проводимости и валентной зоной;

3) магнитную восприимчивость;

4) энергию Ферми;

5) отношение заряда к массе.

2. Электрическая проводимость большинства металлов уменьшается с увеличением температуры вследствие:

1) Увеличения числа столкновений электронов с примесями;

2) уменьшения числа столкновений электронов с вакансиями, которые становятся более упорядоченными при увеличении температуры;

3) увеличения числа столкновений электронов с колебаниями решетки;

4) термической активации доноров и акцепторов внутри зоны проводимости;

5) уменьшения числа носителей зарядов из-за занятия вакантных состояний в зоне проводимости.

3 . На рисунке представлена схема энергетических зон полупроводника n – типа. Буква В обозначает:

1) Зону проводимости;

2) уровень Ферми для чистого полупроводника;

3) валентную зону;

4) уровень Ферми при 0 К;

5) донорный уровень.

4. Зонная теория твердых тел истолковывает существование металлов, диэлектриков и полупроводников, объясняя различие в их электрических свойствах:

А. Шириной запрещенных зон.

Б. Конечным числом уровней в зоне.

В. Степенью заполнения разрешенных зон электронами.

Г. Шириной разрешенных зон.

Варианты ответов:

1) только А; 2) только В; 3) А, Б и В; 4) А, Б, В и Г; 5) только А и В.

5. При комнатной температуре сопротивления резисторов из полупроводника и металла оказались одинаковыми. Когда эти резисторы нагрели, их сопротивления изменились. Какое утверждение относится к полупроводниковому резистору?

1) удельная электропроводность увеличилась;

2) концентрация носителей заряда не изменилась;

3) удельное сопротивление увеличилось;

4) длина свободного пробега электронов возросла;

5) сопротивление изменялось как линейная функция температуры.

6. Ширина запрещенной зоны у диэлектрика:

1) На два порядка меньше, чем у полупроводника;

2) больше, чем у полупроводника;

3) такая же, как у полупроводника;

4) может быть любой;

5) меньше, чем у полупроводника.

7. При комнатной температуре сопротивления резисторов из двух различных полупроводниковых материалов оказались одинаковыми. Когда эти резисторы нагрели, то сопротивление первого из них стало меньше второго (R₁<R₂). Укажите причину этого явления.

1) Ширина зоны проводимости первого материала больше;

2) энергия активации носителей заряда во втором резисторе меньше;

3) уровень Ферми для второго резистора сместился вниз;

4) ширина валентной зоны второго материала больше;

5) в первом резисторе применен материал с меньшей шириной запрещенной зоны.

8 . На рисунке представлена схема энергетических зон полупроводника р – типа. Буква Б обозначает:

1) Зону проводимости;

2) уровень Ферми для чистого полупроводника;

3) валентную зону;

4) уровень Ферми при 0 К;

5) акцепторный уровень.

9. На рисунке (вопрос 8) представлена схема энергетических зон полупроводника р – типа. Буква Г обозначает:

1) Зону проводимости;

2) валентную зону;

3) уровень Ферми для чистого полупроводника;

4) акцепторный уровень;

5) уровень Ферми при 0 К

10. Средняя кинетическая энергия электронов в металле при комнатных температурах обычно много больше кТ. Объяснение этого связано с:

1) Принципом Паули;

2) соотношением неопределенностей ”энергия – время”;

3) туннелированием электронов;

4) корпускулярно – волновым дуализмом;

5) расщеплением энергетических уровней.