1-10_Физические основы оптоэлектроники)

Федеральное агентство по образованию

Томский межвузовский центр дистанционного образования

Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Контрольная работа №1

(Вариант № 10)

по дисциплине «Физические основы оптоэлектроники»

(Учебное пособие «Физические основы оптоэлектроники»,

Автор : В.Н. Давыдов

Томск - 2004 г.

Выполнил:

студент ТМЦДО

гр.: з-166-а

специальности 210405

Михайловский Павел Андреевич

12 июля 2008 г.

г. Благовещенск

2008 г

1. Даны два кремниевых образца полупроводника p-типа.

Концентрация неосновных носителей в первом образце равна

, а концентрация неосновных носителей во втором образце на два порядка ниже. Определить удельную электропроводность и концентрацию

основных носителей в каждом образце.

Решение.

Воспользуемся Приложением 1 данного методического пособия, найдем, что

при комнатной температуре собственная концентрация носителей заряда для кремния составляет.

.

Определим концентрацию основных носителей для первого образца

Определим концентрацию основных носителей для второго образца

Электропроводность кристалла полупроводника определим по формуле

где

Найдем удельную электропроводность для первого образца

Найдем удельную электропроводность для второго образца

Вывод:

Согласно проведенным расчетам можно утверждать, что при увеличении концентрации основных носителей на два порядка удельная электропроводность изменится примерно 2,5 раза.

Ответ:

Удельная электропроводность для первого образца:

Удельная электропроводность для второго образца:

Концентрация основных носителей для первого образца:

Концентрация основных носителей для второго образца:

2. Какая мощность света поглощается в слое полупроводника между координатами отсчитанными от освещаемой поверхности, если известно, что падающая на полупроводник мощность света равна коэффициент поглощения излучения составляет а коэффициент отражения света от освещаемой поверхности полупроводника равен 0,5 ?

Решение.

За основу решения задачи возьмём закон Бугера-Ламберта, согласно которому мощность оптического излучения на расстоянии x от освещаемой поверхности уменьшается с ростом глубины по экспоненциальному закону:

Следовательно, в слое толщиной поглотится мощность

Ответ:

3. Определить величину дифференциального сопротивления арсенид-галлиевого p-n перехода при напряжении на нем , имеющего площадь ,если обратный ток обусловлен диффузионным механизмом поставки неосновных носителей заряда. Считать уровни легирования p- и n- областей одинаковыми и равными

Решение.

Исходным выражением для определения величины дифференциального сопротивления служит выражение

,

в котором неизвестной величиной является обратный ток и может быть вычислен по выражению

Сначала определим электронную и дырочную проводимости:

Вычислим длины диффузии носителей заряда:

Используя данные, приведенные в Приложении к методическому пособию, найдем:

Теперь можно вычислить дифференциальное сопротивление p-n перехода

Ответ: