Вопросы и задачи для контроля усвоения
1. Как изменится концентрация электронов в собственном полупроводнике при изменении температуры с – 20оС до +40оС при ширине запрещенной зоны 0.8эВ
2. Вычислить собственные концентрации электронов в германии и кремнии при температуре Т = 300К. Эффективные массы электронов m* = 0.362m0 для германия и 0.595m0 для кремния. Ширина запрещенных зон соответственно 0.66эВ и 1.1эВ.
3. Вычислить удельные сопротивления собственных Ge и Si при 300К. Подвижности электронов и дырок: Ge n = 3.8·103 см2В-1с-1, p = 1.8·103 см2В-1с-1, Si n = 3.0·103 см2В-1с-1, p = 0.5·103 см2В-1с-1
4. Вычислить проводимость германия и кремния при добавлении 0.001% донорной примеси.
5. Найти температурный интервал, в котором концентрация электронов в кремнии постоянна. Энергетический уровень примеси лежит на 0.015эВ ниже уровня дна зоны проводимости. Считать, что концентрация не изменяется при достижении уровня 0.9 от концентрации примеси, и начинает расти при ионизации собственных атомов полупроводника на уровне 0.1 от концентрации примеси.
6. Вычислить коэффициенты диффузии электронов и дырок в германии и кремнии при температуре 300К, если подвижности Ge n = 3.8·103 см2В-1с-1, p = 1.8·103 см2В-1с-1, Si n = 3.0·103 см2В-1с-1, p = 0.5·103 см2В-1с-1
7.* Найти закон распределения
концентрации электронов в полупроводнике
в предположении, что на его границе
поддерживается концентрация превышающая
равновесную n(0) > n0.
Задачу рассмотреть в одномерном
стационарном случае при отсутствии
электрических полей. Указание.
Воспользоваться уравнением неразрывности.
Положить
=0
(стационарность), Члены, содержащие
электрическое поле отсутствуют, g
= 0 (отсутствует посторонняя генерация
электронов).
8. Вычислить диффузионную длину электронов в германии и кремнии, если время жизни электронов составляет 1) n = 10-4c, 2) n = 10-6c
Литература
1. Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергоатомиздат, 1985, 392с.
2. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. М.: Высшая школа. 1965. 278с.