Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Материалы электронной техники. Полупроводники. Проводниковые материалы. Магнитные материалы. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

		Окончание табл. 1.16

Номер варианта	Разность	Ширина запрещенной
Номер варианта	x = EC – EF, эВ	зоны E, эВ
	x = EC – EF, эВ	зоны E, эВ
6	0,2	0,66
7	0,3	1,41
8	0,4	2,25
9	0,15	1,12
10	0,05	0,66
11	0,08	1,41
12	0,07	2,25
13	0,05	1,12
14	0,1	0,66
15	0,6	1,41
16	0,7	2,25
17	0,8	2,25
18	0,75	2,25

1.17. Вычислить собственную концентрацию носителей заряда в полупроводниковом материале при температуре T = 300 К, если эффек-

тивные массы электронов и дырок равны mn* y1 m0 и m*p y2 m0 соответственно, где m0 – масса свободного электрона.

					Таблица 1.17
	Варианты для задачи 1.17

Номер		Эффективная			Эффективная
Номер	Материал	масса электронов			масса дырок
варианта		y m*		/m	y2 m*p /m0
		1	n	0
1	Ge		1,05		0,56
2	Si		0,95		0,53
3	Ge		0,97		0,51
4	Si		0,88		0,42
5	Ge		1,1		0,48
6	Si		0,85		0,57
7	Ge		0,8		0,42

				Окончание табл. 1.17

Номер		Эффективная			Эффективная
Номер	Материал	масса электронов			масса дырок
варианта		y m*		/m	y2 m*p /m0
		1	n	0
8	Si		0,75		0,56
9	Ge		0,9		0,53
10	Si		0,95		0,51
11	Ge		0,97		0,57
12	Si		0,88		0,42
13	Ge		1,1		0,56
14	Si		0,85		0,56
15	Ge		1,05		0,53
16	Si		0,95		0,51
17	Ge		0,97		0,57
18	Si		0,92		0,42

1.18. Определить положение уровня Ферми и концентрацию неосновных носителей заряда при T = 300 К в кремнии, легированном бо-

ром до концентрации N А, если известно, что эффективные массы электронов и дырок равны mn* y1 m0 и m*p y2 m0 соответственно, где m0 – масса свободного электрона.

Таблица 1.18

Варианты для задачи 1.18

Номер	Концентрация	Эффективная			Эффективная
Номер	Концентрация	масса электронов			масса дырок
варианта	акцепторов NА, м–3	y	*		*	/m0
		y	m /m		y2 mp	/m0
		1	n	0
					0,56
1	1023		1,05		0,56
2	1023		0,85		0,57
3	1021		0,8		0,42
4	1020		0,75		0,56
5	1023		0,9		0,53
6	1021		0,95		0,51
7	1020		0,97		0,57

				Окончание табл. 1.18
					Эффективная
Номер	Концентрация	Эффективная			Эффективная
Номер	Концентрация	масса электронов			масса дырок
варианта	акцепторов NА, м–3	y	*		*	/m0
		y	m /m		y2 mp	/m0
		1	n	0
					0,57
8	1021		0,85		0,57
9	1020		0,8		0,42
10	1023		0,97		0,57
11	1019		0,88		0,42
12	1020		1,1		0,56
13	1020		0,85		0,56
14	1021		0,97		0,57
15	1020		0,88		0,42
16	1023		1,1		0,56
17	1019		0,85		0,56
18	1020		0,97		0,57

1.19. Кристалл арсенида индия (InAs) легирован серой (S) так, что избыточная концентрация доноров составляет N NД – NА. Можно

ли считать, что при температуре T = 300 ºC электрические параметры этого полупроводника близки параметрам собственного арсенида ин-

дия, если эффективные массы электронов и дырок равны mn* y1 m0 и

m*p y2 m0	соответственно? Здесь m0			– масса свободного электрона,
ширина запрещенной зоны		изменяется с			температурой по закону
E 0,462	T 3,5 10 4.
						Таблица 1.19
	Варианты для задачи 1.19

Номер	Избыточная		Эффективная			Эффективная
Номер	концентрация		масса электронов			масса дырок
варианта	доноров NД, м–3		y m*		/m	y2 m*p /m0
			1	n	0
1	1,5 · 1022			0,025		0,41
2	1024			0,027		0,35
3	1023			0,031		0,37

		Окончание табл. 1.19

Номер	Избыточная	Эффективная	Эффективная
Номер	концентрация	масса электронов	масса дырок
варианта	доноров NД, м–3	y1 mn* /m0	y2 m*p /m0
4	2 · 1022	0,015	0,38
5	3 · 1022	0,018	0,45
6	1,5 · 1022	0,022	0,42
7	4 · 1022	0,01	0,4
8	5,2 · 1022	0,013	0,35
9	1,8 · 1022	0,032	0,37
10	1022	0,023	0,38
11	1024	0,027	0,45
12	1023	0,031	0,42
13	2 · 1022	0,015	0,4
14	3 · 1022	0,018	0,35
15	1022	0,022	0,37
16	2 · 1024	0,01	0,38
17	1023	0,013	0,45
18	2 · 1022	0,032	0,42

1.20.В кристалле арсенида галлия (GaAs) на 107 атомов приходится

xатомов легирующей примеси (теллура). Найти положение уровня Ферми относительно середины запрещенной зоны при T = 500 К. Плот-

ность арсенида галлия 5,32 106 г/ м3. Эффективные массы электро-

нов и дырок равны mn* y1 m0 и m*p y2 m0 соответственно, где m0 – масса свободного электрона, а ширина запрещенной зоны изменяется с температурой по закону E 1,522 – (T 2 5,8 10 4)/(T 300).

1.21. Найти температурный интервал, в котором концентрация электронов постоянна и равна концентрации доноров. Оценить грани-

цы интервала для полупроводникового материала, содержащего NД доноров с энергетическим уровнем EД EC – x эВ, если ширина за-

прещенной зоны изменяется по закону E (0,785 4 10 4T ). Фактор вырождения g = 2.

							Таблица 1.20
		Варианты для задачи 1.20

		Количество атомов примеси			Эффективная		Эффективная
Номер					масса		Эффективная
							масса дырок
		на каждые 10	7	атомов			масса дырок
варианта		на каждые 10		атомов	электронов		y		m*	/m
варианта		основного вещества x, шт			*		y	2	m*	/m
					y1 mn /m0			2	p	0
					y1 mn /m0
1	1				0,067				0,48
2	10				0,069				0,35
3	102				0,07				0,47
4	102				0,06				0,38
5	2 · 102				0,049				0,45
6	10				0,055				0,42
7	2				0,077				0,4
8	4				0,069				0,45
9	6				0,07				0,37
10	8				0,06				0,38
11	1				0,052				0,45
12	10				0,055				0,42
13	102				0,067				0,4
14	102				0,069				0,35
15	3				0,07				0,47
16	4				0,06				0,38
17	5				0,049				0,45
18	6				0,056				0,42
							Таблица 1.21
		Варианты для задачи 1.21

Номер		Материал		Концентрация доноров			Разность
варианта		Материал		NД, см–3		х =EС – EД, эВ
1		Ge		2 · 1015				0,01
2		Si		3 · 1015				0,05
3		Ge		2,5 · 1015				0,03
4		Si		4 · 1015				0,03
5		Ge		3,5 · 1015		0,045
6		Si		8 · 1015		0,042

		Окончание табл. 1.21

Номер	Материал	Концентрация доноров	Разность
варианта	Материал	NД, см–3	х =EС – EД, эВ
7	Ge	3 · 1015	0,04
8	Si	1,5 · 1015	0,035
9	Ge	4 · 1015	0,037
10	Si	3 · 1015	0,01
11	Ge	2,5 · 1015	0,015
12	Si	4 · 1015	0,018
13	Ge	3 · 1015	0,01
14	Si	6,5 · 1015	0,05
15	Ge	7 · 1015	0,02
16	Si	3 · 1015	0,03
17	Ge	2,5 · 1015	0,01
18	Si	4 · 1015	0,05

1.22. Вычислить концентрацию дырок p и удельное сопротивление ρ кремния, легированного бором (концентрация легирующей при-

меси N А) при T1 = 300 К, если эффективная масса дырок равна m*p y m0 , подвижность дырок p . Фактор вырождения g = 1. Энергетический уровень бора в кремнии равен EА EV 0,01 эВ 0,045 эВ. Чему равна концентрация дырок при T2 = 30 К?

				Таблица 1.22
		Варианты для задачи 1.22

Номер	Эффективная масса		Концентрация	Подвижность
Номер	дырок	*	акцепторов	дырок,
		*	акцепторов	дырок,
варианта		y mp /m0	в базе NА, м–3	μр, см2/В·с
1		0,59	1017	100
2		0,61	2 · 1017	120
3		0,64	1,5 · 1017	200
4		0,7	2,5 · 1017	90
5		0,71	3 · 1017	80
6		0,55	1,2 · 1017	85
7		0,58	1,1 · 1017	130

		Окончание табл. 1.22

Номер	Эффективная масса	Концентрация	Подвижность
Номер	*	акцепторов	дырок
	*	акцепторов	дырок
варианта	дырок y mp /m0	в базе NА, м–3	μр, см2/В·с
8	0,6	2 · 1016	110
9	0,65	8,5 · 1016	105
10	0,68	2,5 · 1016	100
11	0,58	2,5 · 1017	120
12	0,56	3 · 1017	200
13	0,61	1,2 · 1017	90
14	0,64	1,1 · 1017	80
15	0,7	2 · 1016	110
16	0,71	8,5 · 1016	105
17	0,55	1017	100
18	0,58	2 · 1017	120

1.23. Германий легирован сурьмой и бором. Концентрация атомов бора равна N А, а степень компенсации NА / NД . Найти концентрацию

электронов при T = 25 К, если mn* 0,56 m0 , EД EC – x эВ, фактор вырождения g = 2.

			Таблица 1.23
	Варианты для задачи 1.23

Номер	Концентрация	Степень	Разность
Номер	Концентрация	компенсации	Разность
варианта	акцепторов NА, см–3	компенсации	x = EC – EД, эВ
		NА/NД
1	1016	0,5	0,01
2	2 · 1016	0,45	0,05
3	3,5 · 1016	0,4	0,04
4	2,5 · 1016	0,35	0,03
5	2,5 · 1017	0,3	0,035
6	3 · 1017	0,25	0,042
7	2 · 1016	0,28	0,04
8	7,5 · 1016	0,6	0,036
9	2,5 · 1016	0,65	0,039

Окончание табл. 1.23

Номер	Концентрация	Степень	Разность
Номер	Концентрация	компенсации	Разность
варианта	акцепторов NА, см–3	компенсации	x = EC – EД, эВ
		NА/NД
10	2,5 · 1017	0,62	0,01
11	2,5 · 1017	0,58	0,015
12	3 · 1017	0,45	0,018
13	2 · 1016	0,4	0,01
14	8,3 · 1016	0,35	0,05
15	2,5 · 1017	0,3	0,02
16	3 · 1017	0,25	0,025
17	2 · 1016	0,5	0,015
18	7,6 · 1016	0,45	0,05

1.24. Вычислить положение уровня Ферми при T = 300 К в образце германия, содержащего в одном кубометре NД атомов мышьяка и N А

атомов галлия соответственно. Считать, что эффективные массы элек-

тронов и дырок равны		mn* y1 m0 и		m*p y2 m0			соответственно, где
m0 – масса свободного электрона.
								Таблица 1.24
		Варианты для задачи 1.24

	Концентрация		Концентрация		Эффективная			Эффективная
Номер						масса		Эффективная
								масса дырок,
	доноров		акцепторов					масса дырок,
варианта	доноров		акцепторов		электронов,			y2 m*p /m0
варианта	NД, м–3		NА, м–3			*		y2 m*p /m0
					y m /m
					1	n	0
1	2,5 · 1022		9·1021			0,51		0,35
2	1,2 · 1022		1022			0,65		0,43
3	2,2 · 1022		1021			0,57		0,41
4	2,5 · 1022		1020			0,58		0,42
5	3 · 1022		1022			0,45		0,38
6	9 · 1021		1021			0,42		0,37
7	1,2 · 1022		2,2 · 1020			0,48		0,32
8	2,2 · 1022		4,2 · 1020			0,65		0,33
9	2,5 · 1022		8,2 · 1020			0,57		0,31

Окончание табл. 1.24

	Концентрация	Концентрация	Эффективная			Эффективная
Номер				масса		Эффективная
						масса дырок,
	доноров	акцепторов				масса дырок,
варианта	доноров	акцепторов	электронов,			y2	m*p /m0
варианта	NД, м–3	NА, м–3	y	*		y2	m*p /m0
			y	m /m
			1	n	0
10	3 · 1022	1021		0,48			0,32
11	2 · 1022	1020		0,45			0,28
12	5 · 1022	1022		0,42			0,27
13	2,2 · 1022	1021		0,4			0,22
14	4 · 1022	2,2 · 1020		0,75			0,43
15	3,5 · 1022	4,2 · 1020		0,72			0,21
16	2 · 1022	1022		0,68			0,2
17	1,2 · 1022	1021		0,45			0,18
18	2,2 · 1022	1020		0,42			0,17

1.25. Вычислить отношение полного тока через полупроводник к току, обусловленному дырочной составляющей: а) в собственном германии; б) в германии p-типа с удельным сопротивлением ρ =

= 0,05 Ом ∙ м. Подвижности электронов и дырок равны n и p со-

ответственно. Собственная концентрация носителей заряда при комнатной температуре ni .

Таблица 1.25

	Варианты для задачи 1.25

Номер	Собственная	Подвижность	Подвижность
Номер	концентрация	электронов	Подвижность
варианта	концентрация	электронов	2
варианта	ni, м–3	μn, м2/В·с	дырок μp, м	/В·с
1	2,1 ∙ 1019	0,39	0,19
2	3,1 ∙ 1019	0,35	0,23
3	2,8 ∙ 1019	0,37	0,21
4	4,1 ∙ 1019	0,38	0,2
5	1019	0,45	0,18
6	1,1 ∙ 1019	0,42	0,17
7	2,1 ∙ 1019	0,4	0,22
8	5,1 ∙ 1019	0,35	0,23
9	1,5 ∙ 1019	0,37	0,21

		Окончание табл. 1.25

Номер	Собственная	Подвижность	Подвижность
Номер	концентрация	электронов	Подвижность
	концентрация	электронов	2
варианта	ni, м–3	μn, м2/В·с	дырок μp, м	/В·с
10	2,1 ∙ 1019	0,38	0,2
11	3,1 ∙ 1019	0,45	0,18
12	2,8 ∙ 1019	0,42	0,17
13	2,6 ∙ 1019	0,4	0,22
14	4,2 ∙ 1019	0,35	0,23
15	1019	0,37	0,21
16	1,1 ∙ 1019	0,38	0,2
17	2,8 ∙ 1019	0,45	0,18
18	4,1 ∙ 1019	0,42	0,17

1.26. Удельное сопротивление собственного кремния при T = 300 К равно ρ, собственная концентрация носителей заряда ni . Чему при

этой температуре равно удельное сопротивление кремния n-типа с концентрацией электронов n? Считать, что n / p 3 и это соотноше-

ние сохраняется как для собственного, так и для примесного полупроводника с заданным уровнем легирования.

			Таблица 1.26
	Варианты для задачи 1.26

Номер	Собственная	Концентрация	Удельное
Номер	Собственная	Концентрация	сопротивление
варианта	концентрация ni, м–3	электронов n, м–3	собственного
			кремния ρ, Ом ∙ м
1	1,5 ∙ 1016	1020	2000
2	1,7 ∙ 1016	2 · 1020	2100
3	2 ∙ 1016	1021	2150
4	1,4 ∙ 1016	2 · 1020	1950
5	1016	3 · 1020	1980
6	1,8 ∙ 1016	4 · 1020	1900
7	2,2 ∙ 1016	5 · 1020	1920
8	2,5 ∙ 1016	6 · 1020	2050
9	2,6 ∙ 1016	7 · 1020	2070

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]