Логотип Автор24реферат
Задать вопрос
%
уникальность
не проверялась
Контрольная работа на тему:

Образец арсенида галлия легированный донорной примесью с концентрацией (см -3)

уникальность
не проверялась
Аа
2516 символов
Категория
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа
Образец арсенида галлия легированный донорной примесью с концентрацией (см -3) .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Образец арсенида галлия, легированный донорной примесью с концентрацией (см -3), подвергается действию некоторого внешнего возбуждения, в результате которого каждую секунду в 1 см3 генерируется G электронно-дырочных пар. Считается, что имеет место низкий уровень инжекции. Вычислить коэффициент рекомбинации , если время жизни электронов и дырок равны (нс), а также избыточную концентрацию носителей в стационарном режиме. см-3, G=1019 c-1см-3, = 80 нс.

Нужно полное решение этой работы?

Ответ

γn=1,56·10-5 см3 с; γp= 1,25·10-9 см3 с; ∆n= ∆p=8·1011 см-3.

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
При стационарном состоянии избыточная концентрация электронов ∆n в полупроводнике не изменяется, поэтому скорость генерации и скорость рекомбинации электронов должны быть равны друг другу:
1) G=R,
где скорость рекомбинации электронов
2) R =-∂∆n∂t= ∆nτn =∆nτ,
где τn = τ = 80·10-9 с − время жизни неравновесных носителей заряда в полупроводнике.
Из (2) и (1) находим избыточную концентрацию электронов в полупроводнике
3) ∆n=τ∙R=τ∙G= 80·10-9∙1019= 8·1011 см-3 .
Избыточная концентрация дырок в полупроводнике при генерации электронно-дырочных пар под действием внешнего облучения равна избыточной концентрации электронов:
4) ∆p=∆n= 8·1011 см-3 .
В полупроводнике n-типа с концентрацией донорной примеси Nd для равновесных концентраций n0 и p0 свободных носителей заряда (электронов и дырок) выполняются условие электронейтральности
5) Nd=n0-p0,
и закон действующих масс
6) n0·p0=ni2,
где ni = 1,5 ∙108 см-3 – собственная концентрация носителей заряда в арсениде галлия (GaAs) при нормальной температуре 300 К.
Из 5) и 6) находим равновесную концентрацию свободных дырок (неосновных носителей заряда в примесном полупроводнике n-типа)
7) p0=(Nd 2)2+ ni2 - Nd 2= 1016 22+ 1,5∙1082 - 1016 2=
≅ 1,5∙1082 1016 см-3=2,25 см-3 ≪∆p= 8·1011 см-3,
и равновесную концентрацию свободных электронов
8) n0=Nd 22+ ni2 + Nd 2= 1016 22+ 1,5∙1082 + 1016 2=
≅ 1016см-3≫∆n=8·1011 см-3.
Тогда, неравновесная концентрация свободных дырок при внешнем облучении
9) p= p0+ ∆p= ∆p=8·1011 см-3,
а неравновесная концентрация свободных электронов при внешнем облучении
10) n= n0+ ∆n= n0= 1016см-3.

Коэффициент рекомбинации электронов
11) γn= 1 τn·p= 1 τ·p= 1 80·10-9·8·1011= 1,56·10-5 см3 с ,
а коэффициент рекомбинации дырок
12) γp= 1 τp·n= 1 τ·n= 1 80·10-9·1016= 1,25·10-9 см3 с.
Ответ: γn=1,56·10-5 см3 с; γp= 1,25·10-9 см3 с;
∆n= ∆p=8·1011 см-3.
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше контрольных работ по электронике, электротехнике, радиотехнике:

Светотехнический расчет осветительной установки

4155 символов
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа

Планируется произвести и продать в течение месяца светильников на сумму 28 млн

567 символов
Электроника, электротехника, радиотехника
Контрольная работа
Все Контрольные работы по электронике, электротехнике, радиотехнике
Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты