Проводимость и носители заряда в германии
1. Найти количество собственных носителей заряда на основе данных о проводимости германия при температуре
1. Найти количество собственных носителей заряда на основе данных о проводимости германия при температуре 30 К (подвижность электронов = 0,38 м²/с, подвижность дырок = 9 м²/с, удельное сопротивление = 0,60 Ом·м).
2. Построить энергетическую диаграмму.
3. Рассчитать плотность состояний в зоне проводимости германия при известной ширине запрещенной зоны Dщ = 0,72 эВ.
4. Определить плотность дрейфового тока, вызванного движением электронов (e = 200 мкм).
5. Введена акцепторная примесь ага в германия с энергией активации диха, равной 0,04 эВ. Найти концентрации основных и неосновных носителей заряда.
2. Построить энергетическую диаграмму.
3. Рассчитать плотность состояний в зоне проводимости германия при известной ширине запрещенной зоны Dщ = 0,72 эВ.
4. Определить плотность дрейфового тока, вызванного движением электронов (e = 200 мкм).
5. Введена акцепторная примесь ага в германия с энергией активации диха, равной 0,04 эВ. Найти концентрации основных и неосновных носителей заряда.
19.12.2023 22:32
Написать свой ответ:
Объяснение:
1. Для нахождения количества собственных носителей заряда в германии, нам необходимо знать подвижности электронов и дырок, а также удельное сопротивление.
Используя формулу проводимости германия (σ = neμ), где σ - проводимость, n - концентрация носителей заряда, e - элементарный заряд, а μ - подвижность носителей заряда, мы можем получить значение n.
n = σ / (e(μ_e + μ_h)), где μ_e - подвижность электронов, а μ_h - подвижность дырок.
Подставив известные значения проводимости в формулу, мы можем найти количество собственных носителей заряда в германии при заданной температуре.
2. Для построения энергетической диаграммы германия необходимо знать ширину запрещенной зоны Dщ. На диаграмме будут отображены различные уровни энергии, включая запрещенную зону, валентную зону и зону проводимости. Данная диаграмма поможет наглядно представить переходы электронов между зонами и объяснить проводимость материала.
3. Для расчета плотности состояний в зоне проводимости германия, нам необходимо знать ширину запрещенной зоны Dщ. Плотность состояний рассчитывается по формуле:
N = (8πsqrt(2) * m^(3/2) * Dщ^(1/2)) / (h^3), где N - плотность состояний, m - эффективная масса носителя заряда, а h - постоянная Планка.
4. Для определения плотности дрейфового тока, вызванного движением электронов, нам необходимо знать заряд e электрона и его подвижность μ_e.
J_d = n * e * μ_e, где J_d - плотность дрейфового тока.
5. Для определения концентраций основных и неосновных носителей заряда после введения акцепторной примеси, нам необходимо знать энергию активации примеси и температуру.
Концентрация основных носителей заряда будет уменьшаться, а концентрация неосновных носителей заряда будет увеличиваться с ростом температуры и энергии активации.
Дополнительный материал:
1. Дано: подвижность электронов = 0,38 м²/с, подвижность дырок = 9 м²/с, удельное сопротивление = 0,60 Ом·м, температура = 30 К.
Задача: найти количество собственных носителей заряда в германии.
Решение: подставим известные значения в формулу n = σ / (e(μ_e + μ_h)) и найдем значение n.
Совет: Для лучшего понимания темы проводимости и носителей заряда в германии рекомендуется изучить основные понятия в области физики полупроводников, такие как зонная структура, движение электронов и дырок, формирование и распределение носителей заряда и т.д. Также полезно освоить методы расчета различных параметров и характеристик полупроводников.
Задание для закрепления: Найти плотность состояний в зоне проводимости германия при ширине запрещенной зоны Dщ = 0,72 эВ. Известно, что эффективная масса носителя заряда равна 6,0 * 10^(-31) кг.