
- •ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
- •Указания к выполнению контрольных работ
- •Программа курса "ФХОМ и Т РЭС и ЭВС"
- •Лабораторные работы по дисциплине "ФХОМ и Т РЭС и ЭВС"
- •Рекомендуемая литература
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Перечень методических пособий
- •1.1. Краткие теоретические сведения
- •1.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 1
- •Пример 1
- •Пример 2
- •1.3. Теоретические вопросы к теме 1
- •Тема 2. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ
- •2.1. Краткие теоретические сведения
- •2.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 2
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •2.3. Теоретические вопросы к теме 2
- •3.1. Краткие теоретические сведения
- •3.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 3
- •Пример 1
- •3.3. Теоретические вопросы к теме 3
- •4.1. Краткие теоретические сведения
- •Распределение электронов в металле
- •Отсюда
- •Концентрация носителей заряда и положение уровня Ферми в полупроводниках
- •4.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 4
- •Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •4.3. Теоретические вопросы к теме 4
- •Тема 5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЁРДЫХ ТЕЛ
- •5.1. Краткие теоретические сведения
- •5.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 5
- •Пример 1
- •Пример 2
- •5.3. Теоретические вопросы к теме 5
- •6.1. Краткие теоретические сведения
- •6.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 6
- •6.3. Теоретические вопросы к теме 6
- •Тема 7. ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТВЁРДЫХ ТЕЛ
- •7.1. Краткие теоретические сведения
- •7.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 7
- •7.3. Теоретические вопросы к теме 7
- •8.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 8
- •Пример 1.
- •Пример 2.
- •8.3. Теоретические вопросы к теме 8
- •9.1. Краткие теоретические сведения
- •Контакт металл – металл
- •Контакт металл – полупроводник
- •9.2. Задачи для индивидуальной работы к теме 9
- •9.3. Теоретические вопросы к теме 9
- •10.1. Задачи для индивидуальной работы к теме 10
- •10.2. Теоретические вопросы к теме 10
- •Тема 11. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
- •11.1. Задачи для индивидуальной работы к теме 11
- •11.2. Теоретические вопросы к теме 11
- •Тема 12. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- •12.1. Задачи для индивидуальной работы к теме 12
- •12.2. Теоретические вопросы к теме 12
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Основные физические постоянные
93
ной d = 0,2 мм прикладывается разность потенциалов 1,4 В и наблюдается ток10 мА. При включении магнитного поля 0,1 Тл на боковых гранях образца появляется холловское напряжение 10 мВ. Определить: а) постоянную Холла; б) знак носителей заряда; в) концентрацию носителей; г) подвижность носителей заряда; д) знаки заряда на гранях образца; е) среднюю дрейфовую скорость носителей заряда.
6.3. Теоретические вопросы к теме 6
6.1. Охарактеризовать движение положительно заряженной частицы
вскрещённых электрическом и магнитном полях. Привести рисунок.
6.2.Объяснить механизм образования эффекта Холла в прямоугольном образце полупроводника p –типа. Привести рисунок для стационарного состояния.
6 . 3 . Чем определяется величина ЭДС Холла в легированном полупроводнике? Ответ обосновать.
6.4. Рассмотреть механизм образования эффекта Холла в собственном полупроводнике. Привести рисунок.
6.5. Чем определяется величина ЭДС Холла в собственном полупроводнике? Ответ обосновать.
6.6.Описать механизм образования эффекта Холла в металле с дырочной проводимостью. Привести рисунок образования стационарного состояния.
6.7.Сравнить по величине ЭДС Холла, измеренную в образцах легированного полупроводника, собственного и в металле. Условия измерений и размеры образцов одинаковы.
6 . 8 . При каких условиях и в каких полупроводниках ЭДС Холла обращается в нуль?
6.9.Чем создается заряд на противоположной грани образца в случаях образования ЭДС Холла в собственном полупроводнике, в легированном, в металле?
6.10.Чем обусловливается установление стационарного состояния при возникновении эффекта Холла в случаях: а) металла; б) примесного полупроводника; в) собственного полупроводника?
6.11.Какие основные электрофизические параметры полупроводника можно определить с помощью эффекта Холла?

|
|
|
94 |
|
6.12.Известны |
размеры |
B |
Ux |
|
|
|
|||
образца a, b, d; текущий че- |
+ |
_ |
||
рез образец ток I; прило- |
|
I |
||
|
|
|||
женное к образцу напряже- |
d |
b |
||
ние U; индукция магнитно- |
а |
|||
|
||||
го поля B (рис. 6.2.). При- |
Рисунок 6.2. К заданию 6.12. |
|||
|
|
|||
вести выражения для определения n, σ, υдр, μ, ρ, RХ, UХ. |
||||
6.13. Объяснить причину уменьшения подвижности носителей заряда μ |
||||
при внесении легированного полупроводника в магнитное поле. |
||||
6.14.Рассмотреть механизм образования эффекта Холла в полно- |
||||
стью скомпенсированном полупроводнике. |
|
|||
6.15. Как из измерений эффекта Холла можно определить величи- |
||||
ну энергии активации примеси в полупроводнике? Привести необхо- |
||||
димые для этого расчётные формулы. |
|
6.16.Рассмотреть движение заряженной частицы под действием магнитного поля. Привести рисунки.
6.17.Дать определение и описать механизм возникновения эффек-
та Эттингсгаузена в случае собственного полупроводника.
6.18.Дать определение и описать механизм возникновения эффек-
та Эттингсгаузена в случае легированного полупроводника.
6.19. В каком случае эффект Эттингсгаузена более ярко выражен в ме-
талле, собственном полупроводнике или в примесном? Почему?
6.20. Дать сравнительный анализ механизмов возникновения магниторези-
стивного эффекта в собственном и легированном полупроводниках.
6.21. Рассмотреть механизм образования эффекта Холла в собствен-
ном полупроводнике. Привести рисунок установления стационарного со-
95
стояния для случая, когда μn < μp.
6 . 22 . Чем определяется величина магниторезистивного эф-
фекта в легированном полупроводнике?
6.23. Какие факторы определяют величину магниторезистивно-
го эффекта в собственном полупроводнике?
6.24.Каким образом можно определить значение ширины запрещённой зоны полупроводника с помощью эффекта Холла? Привести необходимые для этого расчётные формулы и графические зависимости.
6.25.Описать устройство, принцип действия и характеристики датчи-
ков Холла. Указать возможные области применения.
6.26. Как в общем случае будут различаться по величине ЭДС Хол-
ла, измеренные в образцах полупроводника n – типа, р – типа и в метал-
ле. Условия измерений и размеры образцов одинаковы.
6 . 2 7 . Какие факторы определяют величину магниторези-
стивного эффекта в легированном полупроводнике?
6.28.Объяснить причину уменьшения подвижности носителей заряда
μпри внесении собственного полупроводника в магнитное поле.
6.29. Каким образом будет влиять увеличение примеси проти-
воположного знака в донорном полупроводнике на величину гальваномагнитных эффектов. Объяснить почему.
6.30. Рассмотреть поведение носителей заряда в образце полупровод-
ника p –типа в форме диска Корбино в скрещенных магнитном и электри-
ческом полях. Привести рисунок траектории движения.