РГР1

Задание 2.19

Определить ширину p-n перехода в германии, если концентрация примесей при температуре 300K, N_g=0,2∙10²¹ м^-3, N_а=20∙10²¹ м^-3 с учетом наличия обратного напряжения U_обр=-3,5 В. Для расчёта использовать модель резкого p-n перехода; примесь полностью ионизирована.

Дано:

T = 300K

N_g=0,2∙10²¹ м^-3

N_а=20∙10²¹ м^-3

k = 1.38·10^-23 Дж/K

e = -1.6·10^-19 Кл

U_обр = -3,5 В

ε₀ = 8.85·10^-12 Ф·м,

материал - германий(Ge), ε(Ge) = 11,8.

d = ?

Решение:

Контактная разность потенциалов равна:

Запишем закон действия масс:

.

Так как м^-3

Тогда .

Ширина p-n перехода равна:

Ответ: ширина p-n перехода равна

Задание 2.29

Построить график зависимости барьерной емкости германиевого p-n перехода от приложенного напряжения в диапазоне -3,5 В<U<0,5 В. N_g = N_a = 2·10²¹ м³

Дано:

N_а = 2·10²¹ м^-3

e = -1.6·10^-19 Кл

ε₀ = 8.85·10^-12 Ф·м

3,5 В<U <0,5 В

Материал – германий (Ge), ε(Ge) = 11,8

С = ?

Решение:

Барьерная ёмкость перехода:

Тогда .

Задание 2.40

Рассчитать график зависимости силы тока, протекающего через кремниевый p-n переход от температуры при напряжении U_обр=-7 В. Принять площадь перехода 0.5 мм², диффузная длина электронов и дырок 1∙10^-4 м. Время жизни носителей 2∙10^-4 с. Рабочий диапазон температуры 200…400 К (ΔЕ=10k) Концентрация основных носителей заряда определяется из таблицы:

N	9
Ng, 1021 м-3	10,0
Nа, 1021 м-3	20,0

Дано:

T = 200…400 К

N_g = 10·10²¹ м^-3

N_a = 20·10²¹ м^-3

L = 1∙10^-4 м

e = -1.6·10^-19 Кл

U_обр = -7В,

S = 0,5 мм.²

τ = 2∙10^-4 с

I= f(T)=?

Решение: