Materiały półprzewodnikowe
1
Materiały półprzewodnikowe
Zad. 2.1
Przyjmując szerokość przerwy energetycznej dla germanu
ni1
Wgo1 = 0.78 eV i krzemu Wgo2 = 1.21 eV oszacować stosunek
ni2
koncentracji samoistnych w tych materiałach w temperaturze 300 K.
Zad. 2.2
Wyznaczyć temperaturowy współczynnik względnych zmian
koncentracji nośników samoistnych w krzemie i germanie. Obliczyć
wartość tego współczynnika w temperaturze 300 K dla obu
pierwiastków.
Zad. 2.3
Obliczyć wartości temperaturowych współczynników względnych
zmian koncentracji elektronów i dziur w krzemie typu n o
koncentracji ND = 1013cm-3 w dwóch temperaturach T1 = 300 K i
T2 = 500 K .
Zad. 2.4
Do 100 g krzemu samoistnego dodano 10-6 g boru. Przy założeniu
równomiernego rozmieszczenia atomów domieszki w sieci
krystalicznej, znalez
ć:
a) typ półprzewodnika
b) koncentrację nośników większościowych i mniejszościowych w
temperaturze T = 300 K
Dane:
ciężar atomowy boru  10.82 g/mol
gęstość krzemu  2.33 g/cmł
Materiały półprzewodnikowe
2
Zad. 2.5
Dysponując wykresem przedstawionym na rys. 2.3 wyznaczyć
wystÄ™pujÄ…cy w zależnoÅ›ci Ãi(T) czynnik przedeksponencjalny
(niezależny od temperatury) oraz parametr charakteryzujący materiał
półprzewodnikowy.
lnÃi
5
1/T
0,003
Rys. 2.3
Zad. 2.6
Wyznaczyć temperaturowy współczynnik względnych zmian
konduktywności silnie domieszkowanego krzemu typu p. Obliczyć
wartość tego współczynnika w temperaturze T = 300 K
Zad. 2.7
O ile procent wzrośnie konduktywność próbki germanu samoistnego
przy zmianie temperatury od 300 K do 300.5 K oraz od 300 K do
350 K?
Zad. 2.8
Rezystor półprzewodnikowy o wymiarach podanych na rysunku
połączono szeregowo ze z
ródłem E = 10 V.
l=10cm
S=1cm2
i
E=10V
Rys. 2.4
W temperaturze T1 = 300 K , w której półprzewodnik jest silnie
domieszkowany, płynie prąd i1 = 100 mA . Oblicz prąd w obwodzie
w temperaturze T2 = 290 K .
Materiały półprzewodnikowe
3
Zad. 2.9
Powierzchnia półnieskończenie wielkiej bryły krzemu typu n jest
oświetlana w sposób ciągły ze stałą wydajnością, tak że koncentracja
dziur na powierzchni wynosi pn(x = 0) = 5.5 · pno, zaÅ› koncentracja
dziur w odległości w od powierzchni wynosi pn(x = w1) = pno.
Wyznaczyć rezystywność próbki dla T = 300 K, Äp = 200 źs,
w1 = 0.1 cm.
Zależność ź(ND) oraz Á(ND) przedstawiono na rys 2.5
a)
b)
Rys. 2.5