Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К имеет удельное сопротивление 𝜌 = 0. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К имеет удельное сопротивление 𝜌 = 0

Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К имеет удельное сопротивление 𝜌 = 0 .pdf

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

Условие

Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К имеет удельное сопротивление 𝜌 = 0,5 Ом ⋅ м. Подвижность электронов 𝜇𝑛 =0,38 м2 Вс, подвижность дырок 𝜇𝑝 =0,19 м2 Вс, 𝜀 =16. 1. Определить концентрацию собственных носителей заряда. Начертить энергетическую диаграмму, указав положение свободных и связанных электронов, положение дырок. 2. Определить ширину запрещённой зоны Δ𝑊, считая, что в условии задачи плотность состояний в зоне проводимости и в валентной зоне 𝑁𝑐 = 𝑁𝑣 = 2,5 ⋅ 1025м −3 . 3. Найти величину плотности дрейфового тока через образец, если напряжённость поля Е=200 В/м. Дано T=300 K ρ=0,5 Ом*м μn=0,38 м2/В*с μp=0,19 м2/В*с ε=16 Nc=Nv=2,5*1025м-3 E=200 B/м Найти: ni-? pi-? ΔW-? Jдр-?

Ответ

pi=ni=2,2*1019м-3 ΔW=1,15*10-19 Дж Jдр=1000 Aм2

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Удельная проводимость полупроводника:
σ=e(pi*μp+ni*μn)
e-заряд электрона
p-концентрация дырок
n-концентрация электронов
Удельная проводимость и удельное сопротивление связаны следующей формулой:
σ=1ρ
Так как полупроводник с собственной проводимостью, то
pi=ni
Тогда
σ=eniμp+μn=1ρ
pi=ni=1eρμp+μn=11,6*10-19*0,5*(0,19+0,38)=2,2*1019м-3
Энергетическая диаграмма
Концентрация собственных носителей заряда и плотности состояний связаны следующей формулой:
ni=Nc*Nv*e-ΔW2kT
Прологарифмируем формулу:
ln⁡(ni)=ln⁡(Nc*Nv*e-ΔW2kT)
ln⁡(ni)=ln⁡(Nc*Nv+ln⁡(e-ΔW2kT)
ln⁡(ni)=ln⁡(Nc*Nv)-ΔW2kT
ΔW2kT= ln⁡(Nc*Nv-ln⁡(ni)
ΔW2kT=lnNc*Nvni
ΔW=2kT*lnNc*Nvni
k-постоянная Больцмана
ΔW=2*1,38*10-23*300*ln2,5*1025*2,5*10252,2*1019=1,15*10-19 Дж
Удельная проводимость и плотность дрейфового тока связаны следующей формулой:
σ=JдрE
Jдр= σ*E=1ρ*E=Eρ=2000,5=1000 Aм2
Ответ:
pi=ni=2,2*1019м-3
ΔW=1,15*10-19 Дж
Jдр=1000 Aм2

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Образец германия с собственной проводимостью при температуре 300 К имеет удельное сопротивление 𝜌 = 0

Условие

Ответ

Решение

Идеальный газ массой m совершает политропный процесс Молярная теплоемкость газа в этом процессе C nR

Модель абсолютно черного тела – полость с малым круглым отверстием диаметром d

Дано E=10В r=5 ом R=l=20 Ом R2= 10 Ом R3= 20 Ом C=10 мФ= 10*10-6