Полупроводники - Электротехника. Электротехническое материаловедение

Задача 1. Обратный ток насыщения IS германиевого P-N-перехода, мкА. Какое напряжение UF нужно приложить к P-N-переходу в прямом направлении, чтобы при температуре T через P-N-переход протекал прямой ток IF? Начертить вольтамперную характеристику P-N-перехода.

Дано:

IS = 1 мкА

T = 50 С

IF = 100 мА

СИ:

    1,010-6 А 10010-3 А

Решение

Выражение для прямого тока:

,

Где - заряд электрона;

Найти: UF

-

температура;

- постоянная Больцмана;

UF - напряжение, приложенное к P-N-переходу в прямом направлении.

Из данного выражения находим напряжение UF:

;

Зависимость тока через P-N-переход от приложенного к нему напряжения U, выраженная графически, называется вольтамперной характеристикой (ВАХ).

Составим согласно выражению для прямого тока таблицу для построения ВАХ:

.

, мА

0

0,000035

0,00011

0,00056

0,00294

0,00672

0,035

0,09439

, В

0

0,1

0,1305

0,1765

0,2225

0,2455

0,2915

0,32

Задача 2. Прямоугольный образец полупроводника n-типа с размерами X, H и длиной L помещен в магнитное поле с индукцией B. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости образца. Вдоль проводника приложено напряжение Ua, под действием которого протекает ток Ia. Вольтметр показывает напряжение Холла Ux. Найти удельную проводимость N, подвижность Un и концентрацию N0 носителей заряда для полупроводника, полагая, что электропроводность обусловлена только электронами.

Дано:

X=4мм

H=1мм

L=30мм

B=0,6Тл

Ua=0,8В

Ia=80мА

Ux=9,5мВ

СИ:

    410-3м 10-3 м 3010-3 м 8010-3А 9,510-3В

Решение

Удельная проводимость проводника:

.

Напряжение Холла:

,

Найти: n, un, n0

Где

- заряд электрона (электропроводность обусловлена только электронами);

- коэффициент Холла;

I - ток в проводнике.

Найдем постоянную Холла:

.

Концентрация носителей заряда:

.

Подвижность носителей заряда определим из формулы:

.

Задача 3. Образец полупроводника нагревают от T1 до T2. Определить во сколько раз увеличится его удельная электропроводность.

Дано:

T1=1С

T2=8С

?W=0,72эВ

K=1,3810-23Дж/К=8,6210-5эВ

Решение

Выражение для собственной проводимости:

.

Отношение удельных проводимостей при разных температурах:

;

;

Найти:

;

Тогда удельная проводимость возрастет в

Раз.

Похожие статьи




Полупроводники - Электротехника. Электротехническое материаловедение

Предыдущая | Следующая