Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 9

1. Оцените максимальные значения энергии и импульса фонона в меди, дебаевская температура которой  = 330 К, а плотность  = 8,9 г/см³. Молярная масса меди  = 63,510^–3 кг/моль.

На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника n-типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации донорных уровней. Докажите, что эффективная масса электрона в кристалле , где E  E(k) – дисперсионная зависимость энергии электрона от волнового числа k.

Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 10

1. Оцените давление фононного газа в меди при температуре T  . Дебаевская температура меди  = 330 К, ее плотность  = 8,9 г/см³, молярная масса меди  = 6310^–3 кг/моль.

На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника p-типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации акцепторных уровней. Пользуясь дисперсионной зависимостью E(k) и определением эффективной массы электрона: ,

докажите, что эффективная масса электрона у дна зоны проводимости является величиной постоянной и положительной, а эффективная масса электрона у потолка валентной зоны является величиной постоянной, но отрицательной.

Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 11

1. Вычислите энергию Ферми при нуле Кельвина для алюминия. Плотность алюминия _Al = 2,7^.10³ кг/м³, его молярная масса _Al=27 кг/кмоль. Считается, что на каждый атом алюминия приходится 3 свободных электрона. Алюминий имеет ГЦК решетку.

2. В кристалле кремния массой 120 г равномерно по объему распределены 38,2 мкг галлия. Считая, что атомы примеси полностью ионизированы, вычислите удельное сопротивление кристалла. Для подвижностей электронов и дырок (_n = b_p) в кремнии принять следующие значения: _n = 1.4510³ см²/(Вс), b = 2.9. Плотность кремния _Si = 2,3310³ кг/м³, его молярная масса _Si = 2810^–3 кг/моль. Молярная масса галлия _Ga = 7010^–3 кг/моль.

3. Докажите, что при низком уровне инжекции изменение концентрации неравновесных электронов после выключения внешнего фактора, который приводил к появлению избыточных носителей заряда, описывается выражением

,

где n(0) – концентрация неравновесных электронов в начальный момент времени t, _n – коэффициент рекомбинации электронов, n₀ и р₀ – концентрации равновесных электронов и дырок соответственно.