1. Построим зависимости электропроводности (сопротивления) пленки от толщины при разных коэффициентах зеркальности пленки.

Таблица 1. Графики электропроводности Cr в различных условиях.

Коэффициент зеркальности пленки p=0.5	Коэффициент зеркальности пленки p=0
Температура 0.1TD
Температура TD
Температура 10TD

Заметим, что графики при изменении температуры не изменяются, однако масштаб значительно разнится.

2. Построим графики суммарной электропроводности (сопротивления) по принципу:

Таблица 2. Графики суммарной электропроводности Cr в различных условиях.

Коэффициент зеркальности пленки p=0.5	Коэффициент зеркальности пленки p=0
Температура 0.1TD
Температура TD
Температура 10TD

Аналогично (Табл.1) замечаем, что при изменении температуры зависимости не изменяются, однако масштаб значительно разнится.

Определим минимально возможную толщину металлизации для различных температур:

Будем считать, что минимально возможная толщина металлизации соизмерима с длиной свободного пробега при данной температуре, тогда:

При температуре T=0.1T_D=36К d_min=0.00852 м

При температуре T=T_D=360К d_min=8,52*10^-8 м

При температуре T=10T_D=3600К d_min=8,52*10^-9 м

При температуре T=T_пл=2130К d_min=1,44*10^-8 м

Выводы: по мере увеличения коэффициента зеркальности плёнки

характер графиков зависимости электропроводностей (сопротивлений) от толщины плёнки приобретает более пологий характер в области проявления размерных эффектов, то есть при уменьшении толщины плёнки её удельное

сопротивление уменьшается. Такая же зависимость проявляется и при

повышении зеркальности плёнки.

Аналогичные выводы можно сделать по графикам суммарной электропроводности.

Задание 5. Определить эффективную массу носителей заряда, их концентрацию и степень вырождения электронно-дырочного газа в примесном полупроводнике в данном диапазоне температур. Рассчитать и построить зависимости концентрации, подвижности и электропроводности от температуры для заданного примесного полупроводника.

Используем исходные данные

• 

• 

• масса электрона

• Эффективная масса электрона m''_n при: :

• Эффективная масса дырки m''_p при :

• ширина запрещенной зоны при 300 К: Дж

• концентрация донорной примеси

• Концентрация носителей заряда м^-3

1. Исследование статистических свойств электронного газа в твердых телах

1. Оценка степени вырождения электронного газа

Рассчитаем энергию Ферми (максимальную энергию, которую может иметь электрон при Т = 0 К) по формуле:

E_F0= 3.615*10^-19

Рассчитаем тепловую энергию по формуле:

Д ж

Дж

Дж

Дж

Т.к. во всех случаях (при T = 0.1T_D, T_D, 10 T_D,T_ПЛ) E_F0 >E_T, то электронно-дырочный газ всегда вырожден.