Расчетные формулы:

5. Рассчитать температурную зависимость положения уровня Ферми в донорном полупроводнике.

а) Для низкотемпературной области величину принять равным нулю: .

Результаты расчетов представить в виде таблицы 7.

Таблица 7.

Зависимость в донорном полупроводнике (область низких температур).

	5	10	20	30	40	……….

и в виде графика 3 «Зависимость для полупроводника типа в области низких температур».

б) Для низкотемпературной области найти положение максимума зависимости , т.е. вычислить и _. Точку максимума указать на графике 3.

,

в) Для области средних температур ( ), результаты расчетов представить в виде таблицы 8.

Таблица 8

Зависимость Е_F(Т) в донорном полупроводнике (область средних температур).

	100	150	200	250	300	350	……….

г) В области высоких температур рассчитать 4 значения см. табл. 9.

Таблица 9

Зависимость Е_F(Т) в донорном полупроводнике (область высоких температур).

	400	450	500	550

д) построить график 4 «Температурная зависимость Е_F для донорной примеси по полученным точкам»;

6. Рассчитать критическую концентрацию вырождения донорной примеси;

,где А вычисляется по формуле

7. Рассчитать равновесную концентрацию основных и неосновных носителей тока в и областях перехода при температуре 300 . Полагая, что примесь полностью ионизирована, считать и равным концентрации соответствующей примеси.

Концентрацию неосновных носителей найти из закона действующих масс в и перевести в

Расчетные формулы

8. Найти высоту потенциального барьера равновесного перехода и контактную разность потенциалов при 300 ;

Расчетная формула:

9. Найти положение уровней Ферми в и областях относительно потолка зоны проводимости и дна валентной зоны соответственно ( 300 ).

Расчетные формулы:

10. Найти толщину перехода в равновесном состоянии ( 300 );

Расчетная формула:

11. Определить толщину пространственного заряда в и областях;

12. Построить в масштабе график 5 «Энергетическая диаграмма перехода в равновесном состоянии »;

13. Найти максимальную напряженность электростатического поля в равновесном переходе. Построить график 6 «Зависимость напряженности электростатического поля от расстояния в p-n-переходе»;

(график «Зависимость напряженности электростатического поля от расстояния в p-n переходе» см. рисунок в)

14. Найти падение потенциала в и областях пространственного заряда перехода. Проверить справедливость равенства ;

15. Построить график 6 «Зависимость потенциала в и областях от расстояния». Задать 5 значений через равные интервалы и вычислить 5 значений . Задать 5 значений через равные интервалы и вычислить 5 значений . Результаты вычислений привести в таблице 10.

(см. рисунок б)

Таблица 10

Зависимости в области p-n перехода.

	1	2	3	4	5
,
,

Используя значение из таблицы 9 и и из n.14 построить график 6;

16. Вычислить барьерную емкость перехода расчете на для трех случаев:

а) равновесное состояние перехода;

б) при обратном смещении ;

в) при прямом смещении .

Сравнить полученные значения, сформулировать вывод;

17. Вычислить коэффициенты диффузии для электронов и дырок (в ) и диффузионную длину для электронов и дырок (в ) при ;

18. Вычислить электропроводность и удельное сопротивление собственного полупроводника, полупроводников и типа при ;

19. Определить величину плотности обратного тока перехода при в ;

20. Построить обратную ветвь ВАХ перехода, . Результаты расчетов привести в таблице 10. По данным таблицы 10 построить график 7 «Обратная ветвь ВАХ перехода»;

Таблица 10

Обратная ветвь ВАХ перехода, .

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11