Определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда в донорном германии при T=300 К. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда в донорном германии при T=300 К

Определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда в донорном германии при T=300 К .pdf

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

Условие

Определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда в донорном германии при T=300 К, где NД=1016 см-3, ∆WД=0,03 эВ. Ширина запрещённой зоны ∆W=0,72 эВ. Дано: T=300 К NД=1016 см-3=1022 м-3 ∆WД=0,03 эВ=4,806∙10-21 Дж ∆W=0,72 эВ=1,153∙10-19 Дж m0=9,109∙10-31 кг k=1,381∙10-23 ДжК h=6,626∙10-34 Дж∙с Найти: nn-? pn-?

Ответ

nn=1,001∙1016 см-3 pn=4,701∙109 см-3

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Собственная концентрация носителей заряда в полупроводнике
ni=NcNve-∆W2kT=22πkTh232mnmp34e-∆W2kT
Nc, Nv – эффективные плотности состояний для зоны проводимости и для валентной зоны;
∆W – ширина запрещённой зоны;
k – постоянная Больцмана;
T – термодинамическая температура.
mn – эффективная масса электронов в зоне проводимости;
mp – эффективная масса дырок в валентной области;
h – постоянная Планка.
Для германия
mnm0=0,55; mpm0=0,388
m0 – масса покоя электрона.
Следовательно
mn=0,55∙9,109∙10-31=5,010∙10-31 кг
mp=0,388∙9,109∙10-31=3,354∙10-31 кг
ni=2∙2π∙1,381∙10-23∙3006,626∙10-34232∙5,010∙10-31∙3,354∙10-3134∙e-1,153∙10-192∙1,381∙10-23∙300≈6,860∙1018 м-3
Концентрация основных носителей (электронов) в электронном полупроводнике
nn=ni+NД
Следовательно
nn=6,860∙1018+1022≈1,001∙1022 м-3=1,001∙1016 см-3
Концентрация неосновных носителей (дырок) в электронном полупроводнике
pn=ni2nn
Следовательно
np=6,860∙101821,001∙1022≈4,701∙1015 м-3=4,701∙109 см-3
Ответ:
nn=1,001∙1016 см-3
pn=4,701∙109 см-3

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу