Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 23

1. При какой концентрации фосфора в кремнии температура перехода n-кремния к собственной проводимости будет равна 800 К? Ширина запрещенной зоны кремния W = 1,1 эВ. Эффективные массы электронов и дырок в кремнии считать равными 0,91m_e и 0,595m_e соответственно. Энергетический уровень фосфора в кремнии E_d = E_c – 0,045 эВ.

2. Подвижность электронов в чистом германии при комнатной температуре (300 К) равна 3800 см²/(Вс). Найдите удельное сопротивление этого материала при 30 К, считая, что подвижность меняется с температурой по закону , где а – постоянная. Эффективную массу электронов положить равной 0,55m_e, а эффективною массу дырок – 0,36m_e. При всех рассматриваемых температурах считать, что ширина запрещенной зоны германия равна 0,785 эВ, а отношение подвижностей электронов и дырок принять равным 2,1.

3. Проанализируйте температурную зависимость теплопроводности кристаллической решетки. Нарисуйте график этой зависимости.

Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 24

1. Исходя из модели свободных электронов в металле, определите число соударений с дефектами кристаллической решетки, которые испытывает электрон за 1 с, если концентрация свободных электронов равна 10²⁹ м^–3, а удельная проводимость металла равна 10⁷ См/м.

2. Оцените границы температурного интервала, в котором концентрация электронов в германии, содержащем 210¹⁵ см^–3 доноров с энергетическим уровнем E_d = E_c – 0,01 эВ, постоянна и равна концентрации доноров. Ширина запрещенной зоны германия W = 0,785 эВ. Эффективные массы электронов и дырок в германии принять равными соответственно 1,58m_e и 0,362m_e.

3. Исходя из микроскопических представлений получите выражение для коэффициента теплового расширения (КТР) твердых тел.

Утверждаю

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 25

1. Оцените границы температурного интервала, в котором концентрация электронов в InSb, содержащем 210¹⁵ см^–3 доноров с энергетическим уровнем E_d = E_c – 0,001 эВ, постоянна и равна концентрации доноров. Ширина запрещенной зоны полупроводника W = 0,26 эВ. Эффективную массу электронов проводимости принять равной 0,015m_e, дырок – 0,5m_e.

2. При нагревании некоторого металла от 0 °С до 500 °С его плотность уменьшается в 1,027 раза. Найдите для этого металла коэффициент линейного расширения, считая его в данном интервале температур постоянным.

3. Нарисуйте и поясните график температурной зависимости удельного сопротивления чистых металлов и сплавов. Каким образом сопротивление бинарных сплавов зависит от относительной доли металла в сплаве?