Задача №5

Знайти питомий опір матеріалу Si(кремній) з легованою домішкоюN_D=10¹⁶ см^-3 приТ=300 К.Рухливість електронів при заданій температурі дорівнюєсм^-2В^-1 с^-1.

РІШЕННЯ:

Питомий опір матеріалу з легованою домішкою N_D

Ом·см

Знайти питомий опір матеріалу GaAs(арсенід галію) з легованою домішкоюN_А=10¹⁶ см^-3 приТ=300 К.Рухливість електронів при заданій температурі дорівнюєсм^-2В^-1 с^-1.

РІШЕННЯ:

Питомий опір матеріалу з легованою домішкою N_А

Ом·см

№вар	Х	ND, см-3	NA, см-3	, см2В-1с-1	, см2В-1с-1
1	Si	1016		1500
2	Si		1016		600
3	Ge	1016		3900
4	Ge		1016		1900
5	GaAs	1016		8500
6	GaAs		1016		400

Задача №6

Напівпровідниковий діод на основі матеріала Х, що має зворотній струм насичення I₀, працює при прямій напрузі U_ПРі температурі Т. Визначити опір діода постійному струму R₀, та його диференційний опір.

Розрахункові вирази:

№вар	Х	I0, мкА	UПР, В	Т, К
1	Ge	25	0,2	300
2	Si	10	0.5	300
3	Si	1	0.3	300

Задача №7

Для стабілізації напруги на навантаженні використовується напівпровідниковий стабілітрон, напруга стабілізації якого постійна та дорівнює Uст =10 В. Визначити допустимі межі зміни напруги живлення, якщо максимальний струм стабілітронаIст.max = 30мА, мінімальний струм стабілітронаIст.min = 1 мА, опір навантаженняRн = 1 кОм та опір баластного резистораRб = 0,5 кОм.

Розрахункові вирази:

.

РІШЕННЯ:

Розрахункова формула:

.

Підставляючи дані, отримаємо

При мінімальному струмі:

.

При максимальному струмі:

.

Таким чином, допустимі межі зміни напруги живлення: від 25.5 до 15.5 В.

№вар	Uст	Iст. max, мА	Iст.min, мА	Rн, кОм	Rб, кОм
1	10	30	1	1	0.5
2	5	10	1	1	0.5
3	5	30	1	1	0.5

Задача 8

1. Германієвий напівпровідниковий діод, який має зворотний струм насичення I₀=25 мкА, працює при прямій напрузі, що дорівнює0,1 ВприТ=300 К.

Визначити опір діода постійному струму R₀.

РІШЕННЯ:

Знайдемо струм діода при прямій напрузі U=0,1 Вза формулою

.

Тоді опір діода постійному струму

.

2. Германієвий напівпровідниковий діод, який має зворотний струм насичення I0=25 мкА, працює при прямій напрузі, що дорівнює 0,1 В при Т=300 К. Визначити диференційний опір rдиф.

РІШЕННЯ:

диференційний опір знайдемо по формулі

,

звідки

,

або наближено, з урахуванням того, що I>>I₀,

,

звідки

.

Задача 9

Визначити вихідну напругу в схемі, зображеній на рисунку, якщо при кімнатній температурі використовується кремнієвий діод, зворотний струм насичення якого Is.

РІШЕННЯ:

Оскільки на діод подана пряма напруга, то опір кремнієвих діодів буде приблизно дорівнювати 200 Ом або менше, і струм у схемі буде визначатися в основному опором резистора R.

Слідуючі з цього,

А.

Підставивши це значення у вираз для струму напівпровідникового діода

і розв'язавши його відносно U, отримаємо

Звідки:

, або

, де

Звідки:

.

Підставимо дані:

Відповіді при варіаціях вихідних даних:

№вар	Uвх, В	Rн,кОм	Is , мкА
1	40	20	10
2	20	20	10
3	10	20	10