Задача 3.2.2

Образец полупроводникового материала легирован примесью (см. предыдущую задачу). Определить удельную проводимость собственного и примесного полупроводника при заданной температуре Т.

№ вар.	То, К
1	290

Решение:

Удельная проводимость собственного γ полупроводника при :

- подвижность электронов ,

где - коэффициент диффузии электронов

-постоянная Больцмана

Кл – элементарный заряд

- собственная концентрация

- подвижность дырок,

где /с- коэффициент диффузии дырок

Собственные концентрации определим по формуле:

,

где: эВ/К- Постоянная Больцмана

и – эффективные плотность состояния электронов и дырок в зонах проводимости и валентной зоне соответственно;

эВ/К- Постоянная Больцмана

эВ - ширина запрещенной зоны полупроводника

Примесная проводимость (в данном случае электронная проводимость) вычисляется по формуле:

где:

эВ - энергия необходимая для отрыва электрона от атома

Задача 3.2.3

Определить диффузионную длину движения неравновесных носителей заряда в полупроводниковом материале при заданной температуре Т^о, если время их жизни .

№ вар.	Материал	То, К	, мкс
1	Si - n типа	290	100

Решение:

Основными, называются носители заряда в проводнике, концентрация которых больше. В проводнике n-типа основными носителями являются электроны. В таком полупроводнике появление неравновесных носителей заряда не вызывает существенного изменения концентрации основных носителей заряда. В этих условиях скорость рекомбинации пропорциональна избыточной концентрации неосновных носителей, а время жизни оказывается постоянным. Такую рекомбинацию называют линейной.

Почему же перешли на расчет для дырок?

Основными, называются носители заряда в проводнике, концентрация которых больше. В проводнике n-типа основными носителями являются электроны. В таком полупроводнике появление неравновесных носителей заряда не вызывает существенного изменения концентрации основных носителей заряда. В этих условиях скорость рекомбинации пропорциональна избыточной концентрации неосновных носителей (т. е. дырок), а время жизни оказывается постоянным. Такую рекомбинацию называют линейной.

Диффузионной длиной называется среднее расстояние, на которое носитель диффундирует за время жизни:

, (1)

где D_p - коэффициент диффузии дырок

τ – время жизни дырок

Подвижность дырок определяется соотношением Эйнштейна: , (2)

где эВ/К- Постоянная Больцмана

=500 см²/сек

Выразим D_p из формулы (2) и подставим в (1):

3. 3 Диэлектрические материалы Задача № 3.3.1

Конденсаторная керамика при 20° С имеет проводимость ° = 10^-13 Сим/см. Какова проводимость _т при заданной температуре, если температурный коэффициент сопротивления = 0,8?

№ варианта	Т° , С
3	32

Решение:

Проводимость и удельное сопротивление взаимно обратно пропорциональны:

Зависимость объемного удельного сопротивления твердого диэлектрика от температуры выражается формулой:

,

где – сопротивление диэлектрика при температуре окружающей среды 20˚С,

- температурный коэффициент сопротивления

(1)

выразим из формулы (1):

теперь определим проводимость при заданной температуре Т = 32С:

Сим/смневерно

Работа над ошибками:

теперь определим проводимость при заданной температуре Т = 32С:

Сим/см