Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28
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 Рівень домішки А = 0.2 см В = 0.7 см С = 0.1 см 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. 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 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 7. Знайти час життя носіїв заряду, якщо в момент часу Висновок
Ймовірність знайти електрон на рівні Е у власному напівпровіднику при кімнатній температурі дорівнює Положення рівня Фермі при кімнатній температурі 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 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
|