Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Фізика напівпровідників

Фізика напівпровідників

Оцінка ймовірності знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі. Визначення положення рівня Фермі, розрахунок температурної залежності власної концентрації носіїв заряду у вихідному напівпровіднику та побудова графіка.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык украинский
Дата добавления 18.12.2009
Размер файла 2,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКА ДЕРЖАВНА ІНЖЕНЕРНА АКАДЕМІЯ

Кафедра

Контрольна робота з курсу:

ФІЗИКА НАПІВПРОВІДНИКІВ

Запоріжжя

2009

Дано:

Напівпровідник - Si

Домішка - бор

Концентрація домішки - 7 10 м-3

Рівень домішки еВ

А = 0.2 см

В = 0.7 см

С = 0.1 см

сек

сек

Рішення

1. Оцінити ймовірність знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі та при

2. Визначити положення рівня Фермі у власному напівпровіднику відносно середини забороненої зони при кімнатній температурі. При виконанні враховувати температурну залежність ширини забороненої зони.

3. Розрахувати температурну залежність власної концентрації носіїв заряду у вихідному напівпровіднику в діапазоні температур (10К до 400К). При виконанні врахувати температурну залежність ширини забороненої зони. Побудувати графік температурної залежності власної концентрації від температури.

7

Всі данні занесені у таблицю.

4. Власний напівпровідник леговано домішкою. Розрахувати температурне поводження рівня Фермі в області домішкової провідності у діапазоні температур (10К - 900К) з кроком 10К. побудувати графік температурної залежності рівня Фермі і за графіком визначити температуру виснаження домішки і температуру власної провідності .

Всі данні внесені в таблицю.

Рівень Фермі при Т=0К

При низьких температурах (коли виконується умова )

температурна поведінка рівня Фермі в області домішкової провідності за формулою

Умова виконується до 220К.

При високих температурах (коли виконується умова )

температурна поведінка рівня Фермі в області домішкової провідності за формулою

Згідно з графіком 2 температура насичення

5. Легований домішкою напівпровідниковий зразок має геометричні розміри: А, В, С. Знайти його електричний опір при кімнатній температурі.

А = 0.2 см, В = 0.7 см, С = 0.1 см.

6. Розрахувати довжину хвилі випромінювання , необхідного для створення електронно-діркових пар у власному напівпровіднику при кімнатній температурі.

7. Знайти час життя носіїв заряду, якщо в момент часу після вимкнення випромінювання концентрація носіїв заряду була у N разів більша, ніж у момент часу .

Висновок

Ймовірність знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі дорівнює , при Т=300К дорівнює 1.

Положення рівня Фермі при кімнатній температурі еВ.

Побудували графік залежності власної концентрації від температури.

Побудували графік температурної залежності рівня Фермі.

Електричний опір легованого напівпровідника при кімнатній температурі 0.0348 Ом.

Довжина хвилі випромінювання, необхідного для створення електронно-діркових пар у власному напівпровіднику при кімнатній температурі .

Час життя носіїв заряду с.

T, K

Eg

n i

Nv

F

10

1,181

7,63E+148

1,17E-21

1,119

20

1,177

8,05E+73

4,83E-21

1,039

30

1,174

1,07E+49

8,87E-21

0,96

40

1,172

4,40E+36

1,37E-20

0,873

50

1,17

1,76E+29

1,19E-20

0,792

60

1,167

2,17E+24

2,51E-20

0,724

70

1,165

7,00E+20

3,16E-20

0,646

80

1,162

1,73E+18

3,86E-20

0,568

90

1,16

1,66E+16

4,61E-20

0,49

100

1,158

4,09E+14

5,40E-20

0,412

110

1,155

2,01E+13

6,23E-20

0,334

120

1,153

1,65E+12

7,10E-20

0,257

130

1,15

2,00E+11

8,00E-20

0,18

140

1,148

3,32E+10

8,95E-20

0,101

150

1,146

7,04E+09

9,92E-20

0,024

160

1,143

1,82E+09

1,09E-19

-0,053

170

1,141

5,57E+08

1,20E-19

-0,13

180

1,138

1,95E+08

1,30E-19

-0,171

190

1,136

7,66E+07

1,41E-19

-0,284

200

1,134

3,32E+07

1,53E-19

-0,36

210

1,131

1,56E+07

1,64E-19

-0,437

Ts

220

1,129

7,89E+06

1,76E-19

-0,51

230

1,126

4,25E+06

1,88E-19

-1,71

240

1,124

2,41E+06

2,01E-19

-1,788

250

1,122

1,44E+06

2,13E-19

-1,864

260

1,119

8,93E+05

2,26E-19

-1,942

270

1,117

5,76E+05

2,40E-19

-2,019

280

1,114

3,84E+05

2,53E-19

-2,096

290

1,112

2,64E+05

2,67E-19

-2,173

300

1,11

1,86E+05

2,81E-19

-2,25

310

1,107

1,35E+05

2,95E-19

-2,327

320

1,105

9,96E+04

3,09E-19

-2,404

330

1,102

7,51E+04

3,24E-19

-2,48

340

1,1

5,76E+04

3,39E-19

-2,557

350

1,098

4,49E+04

3,54E-19

-2,634

360

1,095

3,56E+04

3,69E-19

-2,71

370

1,093

2,86E+04

3,84E-19

-2,787

380

1,09

2,32E+04

4,00E-19

-2,864

390

1,088

1,91E+04

4,16E-19

-2,94

400

1,086

1,59E+04

4,32E-19

-3,017

410

1,083

1,33E+04

4,48E-19

-3,093

420

1,081

1,13E+04

4,65E-19

-3,17

T, K

Eg

n i

Nv

F

430

1,078

9,66E+03

4,82E-19

-3,246

440

1,076

8,32E+03

4,98E-19

-3,323

450

1,074

7,22E+03

5,15E-19

-3,4

460

1,071

6,31E+03

5,33E-19

-3,475

470

1,069

5,55E+03

5,50E-19

-3,552

480

1,066

4,91E+03

5,68E-19

-3,628

490

1,064

4,37E+03

5,86E-19

-3,705

500

1,062

3,91E+03

6,04E-19

-3,781

510

1,059

3,51E+03

6,22E-19

-3,857

520

1,057

3,17E+03

6,40E-19

-3,933

530

1,054

2,88E+03

6,59E-19

-4

540

1,052

2,62E+03

6,78E-19

-4,085

550

1,05

2,40E+03

6,97E-19

-4,162

560

1,047

2,20E+03

7,16E-19

-4,238

570

1,045

2,03E+03

7,35E-19

-4,314

580

1,042

1,87E+03

7,54E-19

-4,39

590

1,04

1,74E+03

7,74E-19

-4,466

600

1,038

1,61E+03

7,94E-19

-4,542

610

1,035

1,50E+03

8,14E-19

-4,618

620

1,033

1,41E+03

8,34E-19

-4,694

630

1,03

1,32E+03

8,54E-19

-4,77

640

1,028

1,24E+03

8,74E-19

-4,846

650

1,026

1,17E+03

8,95E-19

-4,922

660

1,023

1,10E+03

9,16E-19

-4,998

670

1,021

1,04E+03

9,36E-19

-5,073

680

1,018

9,83E+02

9,58E-19

-5,15

690

1,016

9,35E+02

9,79E-19

-5,225

700

1,014

8,89E+02

1,00E-18

-5,301

710

1,011

8,47E+02

1,02E-18

-5,377

720

1,009

8,08E+02

1,04E-18

-5,453

730

1,006

7,73E+02

1,07E-18

-5,528

740

1,004

7,39E+02

1,09E-18

-5,604

750

1,002

7,09E+02

1,11E-18

-5,68

760

0,999

6,80E+02

1,13E-18

-5,756

770

0,997

6,54E+02

1,15E-18

-5,831

780

0,994

6,29E+02

1,18E-18

-5,907

790

0,992

6,06E+02

1,20E-18

-5,983

800

0,99

5,84E+02

1,22E-18

-6,058

810

0,987

5,64E+02

1,24E-18

-6,134

820

0,985

5,46E+02

1,27E-18

-6,21

830

0,982

5,28E+02

1,29E-18

-6,285

840

0,98

5,11E+02

1,31E-18

-6,361

T, K

Eg

n i

Nv

F

850

0,978

4,96E+02

1,34E-18

-6,436

860

0,975

4,81E+02

1,36E-18

-6,512

870

0,973

4,67E+02

1,39E-18

-6,587

880

0,97

4,54E+02

1,41E-18

-6,663

890

0,968

4,42E+02

1,43E-18

-6,739

900

0,966

4,30E+02

1,46E-18

-6,814

Рисунок 1 - Температурна залежність власної концентрації носіїв заряду

Рисунок 2 - Температурна залежність рівня Фермі


Подобные документы

  • Технологічні основи електроніки розрахунок дифузійного діоду

    Розрахунок дифузійного p-n переходу. Визначення коефіцієнта дифузії та градієнта концентрацій. Графік розподілу концентрації домішкових атомів у напівпровіднику від глибини залягання шару. Розрахунок вольт-амперної характеристики отриманого переходу.

    курсовая работа [675,8 K], добавлен 18.12.2014

  • Застосування теоретико-польових методів до низькорозмірних квантових систем при скінченній температурі

    Розробка теорії квантових релятивістських ферміонних систем з вихровим дефектом при скінченній температурі. Побудування теорії індукування кутового моменту в релятивістському фермі-газі з магнітним вихровим дефектом, індукування заряду основного стану.

    автореферат [18,1 K], добавлен 11.04.2009

  • Електрика і магнетизм

    Знаходження заряду, який розміщується у центрі трикутника, щоб система знаходилася у рівновазі. Визначення кроку гвинтової лінії по якій буде рухатися електрон. Електромагнітна індукція Фарадея-Максвелла. Теорема косинусів. Розрахунок напруженості поля.

    контрольная работа [218,1 K], добавлен 18.06.2014

  • Фізика низькорозмірних структур

    Загальна інформація про вуглецеві нанотрубки, їх основні властивості та класифікація. Розрахунок енергетичних характеристик поверхні металу. Модель нестабільного "желе". Визначення роботи виходу електронів за допомогою методу функціоналу густини.

    курсовая работа [693,8 K], добавлен 14.12.2012

  • Теплопостачання заводу в місті Одеса

    Визначення теплових потоків з усіх видів теплоспоживання. Побудова графіку зміни теплових потоків. Розрахунок водяних теплових мереж та конденсатопроводів. Побудова температурного графіка регулювання відпуску теплоти. Опис прийнятої теплової ізоляції.

    курсовая работа [91,9 K], добавлен 15.12.2011

  • Експериментальні методи вивчення електронної структури шаруватих напівпровідників

    Дослідження стану електронів за допомогою фотоелектронної й оптичної спектроскопії. Аналіз електронної й атомної будови кристалічних і склоподібних напівпровідників методами рентгенівської абсорбційної спектроскопії. Сутність вторинної електронної емісії.

    реферат [226,5 K], добавлен 17.04.2013

  • Розрахунок гнучких елементів повітряних ліній електропередач

    Основні геометричні параметри монтажу проводу. Визначення зовнішнього діаметра проводу з ожеледдю. Розрахунок розподіленого навантаження від вітру та питомого навантаження від ваги проводу. Побудова графіку залежності натяжiння проводу від температури.

    курсовая работа [132,4 K], добавлен 16.01.2014

  • Екситони в напівпровідниках і наноструктурах

    Суть поняття екситону як квазічастинки. Рівняння Шредінгера для електрона й дірки, основи закону Кулона. Визначення енергії зв'язку екситону, перенос електричного заряду й маси, ефективність поглинання й заломлення світла на частоті екситонного переходу.

    реферат [507,2 K], добавлен 26.09.2009

  • Фізика напівпровідників

    Магнетизм, електромагнітні коливання і хвилі. Оптика, теорія відносності. Закони відбивання і заломлення світла. Елементи атомної фізики, квантової механіки і фізики твердого тіла. Фізика ядра та елементарних часток. Радіоактивність. Ядерні реакції.

    курс лекций [515,1 K], добавлен 19.11.2008

  • Дослідження особливостей залежності заряду перемикання від прямого струму для епітаксіальних p-i-n структур різних типів та розмірів

    Загальні відомості, вольт-амперна характеристика, p-i-n структури, фізичний механізм та заряд перемикання напівпровідникового діода. Особливості та експерименти по визначенню заряду перемикання сплавних, точкових, дифузійних та епітаксіальних діодів.

    дипломная работа [863,1 K], добавлен 16.12.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены