.

Твердотільна електроніка (контрольна робота)

Язык: украинский
Формат: контрольна
Тип документа: Word Doc
0 890
Скачать документ

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

Твердотільна електроніка

УТВОРЕННЯ ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ДІАГРАМА ЕЛЕКТРОННО-ДІРКОВОГО ПЕРЕХОДУ.

, тому

.
(1)

:

,
(2)

. (3)

і

.
(4)

з (4) у (3), одержимо

. (5)

Співвідношення (5) можна записати в наступному виді:

(6)

і

. (7)

.

і температура відповідає області домішкової провідності, то

. (8)

міняється по експонентному закону

,
(9)

:

.
(10)

раз.

. В області компенсації необхідно користатися рівнянням Пуассона.

змінюється тип домішки:

(11)

.

:

, (12)

:

. (13)

. Для цього врахуємо, що електрони з n-області підуть у p-область, а
дірки з p-області перейдуть у n-область, у результаті чого n-область
заряджається позитивно, а p-область негативно.

.

, можна записати

; (14)

. (15)

Якщо напівпровідник досить сильно легований, так що

, (16)

і

,

відповідно. Напруженість поля знайдемо з (14) і (15) з обліком (16):

(17)

(18)

, одержимо

. (19)

. (20)

маємо

,
(21)

, то можемо записати

. (22)

Таким чином, з огляду на (19) і (20), можемо сказати, що напруженість
поля в області об’ємного заряду лінійно залежить від координати.
Інтегруючи (19) і (20) по х, одержимо залежність потенційної енергії від
координати у виді квадратичної параболи:

(23)

і

. (24)

являє собою розмір потенційного бар’єра для електронів, що виникає на
границі n- і p-областей:

; (25)

. (26)

, одержимо

, (27)

чи, з обліком (22)

. (28)

в n- і p-областях:

. (29)

У такий спосіб висота потенційного бар’єра для електронів, що розділяє
n- і p-області, дорівнює різниці робіт виходу електронів з n- і
p-областей, що збігається з зовнішньою контактною різницею потенціалів,
якщо розглядати проникнення потенційного бар’єра на контакті n- і
p-напівпровідника. Область об’ємного заряду, що розділяє n- і p-області
напівпровідника, називається p-n- або n-p-переходом. Між шириною і
висотою потенційного бар’єра існує зв’язок. З (28) можна записати

, (30)

чи

. (31)

, але основний результат, зв’язаний з виникненням об’ємного заряду й
об’ємного поля в області зміни типу домішки, залишається в силі.

Рисунок 1. Енергетична діаграма p-n-переходу.

Задача № 1.

Знайти рівноважні концентрації електронів і дірок та положення рівня
Фермі у Si при 270С, якщо Si містить:

а) 1016 см-3 атомів В;

б) 3 1016 см-3 атомів As і 2.9 1016 см-3 атомів В.

Розв’язок.

.

.

Задача № 2.

атомів В. для кожного зразка визначити:

;

.

Розв’язок.

.

.

.

.

Задача № 3.

. Знайти:

;

;

.

Розв’язок.

;

;

.

.

;

.

.

.

;

;

.

Задача № 4.

. Знайти:

;

;

;

.

Розв’язок.

1) для кремнієвого діода;

;

,

,

;

,

,

;

,

.

2) для германієвого діода:

;

,

,

,

;

,

,

;

,

.

,

,

,

;

,

,

,

.

Задача № 5.

.

Знайти зв’язок між струмом і напругою.

Розв’язок.

.

.

n p

Похожие документы
Обсуждение
    Заказать реферат
    UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019