Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Физика твердого тела. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1111

7.5.Удельная электропроводность полупроводника

45.Определить электропроводность кремния p -типа при темпера-

туре T 300 К , с концентрацией дырок p 1022		м 3.
46.	Определить электропроводность германия		p -типа при темпера-
туре T 300 К , с концентрацией дырок p 1022		м 3.
47.	Определить электропроводность германия n -типа при темпера-
туре T 300 К , с концентрацией электронов n 1022 м 3.
48.	Определить электропроводность кремния	p -типа при темпера-
туре T 100 К , с концентрацией дырок p 1022			м 3, принимая, что
подвижность не зависит от температуры.
49.	Определить электропроводность германия		p -типа при темпера-
туре T 100 К , с концентрацией дырок p 1022			м 3, принимая, что
подвижность не зависит от температуры.
50.	Определить электропроводность германия n -типа при темпера-
туре	T 50 К , с концентрацией электронов n 1022 м 3, если по-

движность не зависит от температуры.

51.Определить электропроводность собственного германия при температуре T 300 К .

52.Определить электропроводность собственного германия при

температуре T 100 К , если подвижность, ширина запрещенной зоны

иэффективные массы электронов и дырок не зависят от температуры.

53.Определить электропроводность собственного кремния при тем-

пературе T 400 К , если подвижность, ширина запрещенной зоны и эффективные массы электронов и дырок не зависят от температуры.

54.Определить электропроводность собственного германия при температуре T 200 К , если подвижность, ширина запрещенной зоны

иэффективные массы электронов и дырок не зависят от температуры.

55.Определить дрейфовую скорость электронов в полупроводнике

n -типа с концентрацией электронов	n 1019 м 3, если его удельное
сопротивление 0,2 Ом см . Длина	образца 4 cм . К полупро-

воднику приложено продольное напряжение U 2 B .

56. Определить дрейфовую скорость электронов в полупроводнике n -типа с концентрацией электронов n 1022 м 3, если его удельная

101

электропроводность 20 Смсм . Длина образца 5 cм . К полупро-

воднику приложено продольное напряжение U 1 B .

57. Определить, как изменится электропроводность собственного германия при повышении температуры от T1 300 К до T2 400 К,

если ширина запрещенной зоны не зависит от температуры.

58. Определить, как изменится электропроводность собственного кремния при понижении температуры от T1 300 К до T2 250 К, ес-

ли ширина запрещенной зоны не зависит от температуры.

59. Определить, как изменится электропроводность собственного антимонида индия при повышении температуры от T1 300 К

до T2 400 К, если ширина запрещенной зоны не зависит от темпе-

ратуры.

60. Определить, как изменится электропроводность примесного кремния n -типа при понижении температуры от T1 200 К до

T2 150 К, если энергия активации Ed 0,05 эВ и не зависит от

температуры.

61. Определить, как изменится электропроводность примесного

кремния	p -типа	при	понижении	температуры от	T1 200 К		до
T2 100 К, если		энергия активации		Ea 0,05 эВ и	не	зависит	от
температуры.			изменится	электропроводность		примесного
62. Определить, как
кремния	n -типа	при	повышении	температуры от	T1 100 К		до
T2 150 К, если		энергия активации		Ed 0,05 эВ и	не	зависит	от
температуры.

102

7.6.Эффект Холла

63.Найти постоянную Холла для собственного германия при температуре T 300 К . Принять A 1,18.

64.Найти постоянную Холла для собственного кремния при температуре T 100 К , считая, что подвижности не зависят от температуры.

Принять A 1,18.

65. Найти холловскую разность потенциалов для n -кремния с кон-

центрацией носителей заряда n 1021 м 3 , если образец помещен в магнитное поле с индукцией B 0,3 Тл , ток перпендикулярен направ-

лению магнитного поля и его величина I 15 мА , толщина образца

d2 мм . Принять A 1,18.

66.Найти холловскую разность потенциалов для собственного германия при температуре T 300 К , если образец помещен в магнитное

поле с индукцией B 0,1Тл, ток перпендикулярен направлению маг-

нитного поля и его величина I 5 мА , толщина образца d 1 мм . Принять A 1,18.

67.В некотором полупроводнике эффект Холла не наблюдается. Известно, что подвижность электронов в два раза больше подвижности дырок. Найти отношение концентрации электронов к концентрации дырок.

68.При измерении эффекта Холла пластинку из полупроводника

p -типа шириной b 10 мм и длиной 50 мм поместили в магнитное поле с индукцией B 0,5 Тл . К концам пластинки приложена разность потенциалов U 10 В. Измеренная холловская разность потенциалов UH 50 мВ, удельное сопротивление 2,5 Ом см. Определить концентрацию и подвижность дырок.

103

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Зи С. Физика полупроводниковых приборов. Кн. 1.– М.: Мир, 1984.

2.Епифанов Г.И. Физика твердого тела.– М.: Лань, 2011.

3.Колпаков В.А., Колпаков А.И., Кричевский С.В. Основы физики твердого тела. – Самара: СГАУ, 2013.

4.Гуржов В.А., Осауленко Р.Н. Физика твердого тела для инженеров. – М.: Техносфера, 2012.

5.Калистратова Л.Ф., Данилов С.В., Суриков В.И., Калистратова Н.П.

Основы физики твердого тела. – Омск, 2010.

104

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение в зонную теорию твердого тела....................................................	3
1.1. Происхождение энергетических зон в кристаллах....................................	4
1.2. Металлы, диэлектрики, полупроводники....................................................	9
1.3. Собственные и примесные полупроводники.............................................	11
2. Электрические свойства твердых тел..........................................................	16
2.1. Движение электронов в кристалле.............................................................	16
2.2. Плотность квантовых состояний электрона в зоне проводимости.........	20
2.3. Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках........	22
2.4. Концентрация носителей заряда в примесных полупроводниках..........	26
2.5. Подвижность носителей заряда..................................................................	32
2.6. Удельная электропроводность полупроводника......................................	35
2.7. Электропроводность металлов...................................................................	36
2.8. Температурная зависимость электропроводности
полупроводников........................................................................................	37
3. Гальваномагнитные свойства твердых тел...............................................	41
Эффект Холла .....................................................................................................	41
4. Неравновесные носители заряда...................................................................	45
4.1. Генерация и рекомбинация носителей заряда...........................................	45
4.2. Движение носителей заряда в полупроводниках......................................	48
4.3. Соотношение Эйнштейна............................................................................	52
4.4. Поглощение света в полупроводниках......................................................	54
4.5. Фотопроводимость полупроводников .......................................................	57
105

5. Контактные явления в полупроводниках...................................................	60
5.1. Равновесное состояние p–n-перехода ........................................................	60
5.1.1. Движение электронов и дырок .............................................................	60
5.1.2. Токи через p–n-переход.........................................................................	63
5.1.3. Контактная разность потенциалов .......................................................	64
5.1.4. Зонная диаграмма p–n-перехода в равновесии....................................	65
5.2. Выпрямляющие свойства p–n-перехода....................................................	67
5.2.1. Прямое включение p–n-перехода.........................................................	68
5.2.2. Токи при прямом включении p–n-перехода.......................................	71
5.2.3. Обратное включение p–n-перехода......................................................	72
5.2.4. Вольт-амперная характеристика p–n-перехода...................................	74
6. Примеры решения задач................................................................................	76
6.1. Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках........	76
6.2. Положение уровня Ферми в собственных полупроводниках..................	82
6.3. Концентрация носителей заряда в примесных полупроводниках...........	83
6.4. Подвижность носителей заряда..................................................................	88
6.5. Удельная электропроводность полупроводника.......................................	88
6.6. Эффект Холла...............................................................................................	92
7. Задачи для самостоятельного решения.......................................................	95
7.1. Концентрация носителей заряда в собственных полупроводниках........	95
7.2. Положение уровня Ферми в собственных полупроводниках..................	98
7.3. Концентрация носителей заряда в примесных полупроводниках...........	98
7.4. Подвижность носителей заряда................................................................	100
7.5. Удельная электропроводность полупроводника.....................................	101
7.6. Эффект Холла.............................................................................................	103
Библиографический список................................................................................	104

106

Сарина Марина Павловна

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

Учебное пособие

Редактор Л.Н. Ветчакова

Выпускающий редактор И.П. Брованова

Корректор И.Е. Семенова

Дизайн обложки А.В. Ладыжская Компьютерная верстка Л.А. Веселовская

Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)

___________________________________________________________________________________

Подписано в печать 23.08.2017. Формат 60 × 84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Уч.-изд. л. 6,27. Печ. л. 6,75. Изд. № 383/16. Заказ № Цена договорная

___________________________________________________________________________________

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета

630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

107

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 1111

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]