Орловский государственный технический университет. Экзаменационный билет N 30



Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 30

1. Наружная поверхность стены имеет температуру –20 °С, внутренняя – температуру 20 °С. Толщина стены равна 40 см. Найдите теплопроводность материала стены, если через единицу ее поверхности за 1 ч проходит количество теплоты, равное 460,5 кДж/м2.

2. На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника n-типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации донорных уровней.   3. Считая газ дырок в полупроводнике невырожденным, докажите, что концентрация дырок проводимости в этом полупроводнике ,

где EF – энергия Ферми, Ev – энергия потолка валентной зоны, T – температура полупроводника, Nv – эффективная плотность состояний в валентной зоне.


УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 31

1. При некоторой температуре германий имеет удельное сопротивление 0.48 Ом×м. Определите концентрацию носителей заряда, если подвижности электронов и дырок равны соответственно 0.36 и 0.16 м2/(В×с).

2. Имея в виду, что средняя энергия свободного электрона в металле при температуре Т определяется как

,

найдите для серебра, дебаевская температура которого J = 210 К, а энергия Ферми EF = 5,5 эВ, отношение теплоемкости электронного газа к теплоемкости решетки при Т=300 К.

3. Зная, что в любом невырожденном полупроводнике концентрация электронов , а концентрация дырок , где EF – энергия Ферми, Ec – энергия дна зоны проводимости, Nc – эффективная плотность состояний в зоне проводимости, Ev – энергия потолка валентной зоны, Nv – эффективная плотность состояний в валентной зоне, T – температура полупроводника, выведите выражение, описывающее температурную зависимость энергии Ферми в собственных полупроводниках.

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 32

1. Найдите минимальную энергию, необходимую для образования пары электрон-дырка в кристалле арсенида галия GaAs, если его электропроводность изменяется в 10 раз при изменении температуры от +200 С до –30 С.

2. Вычислите относительный вклад электронного газа в общую теплоемкость серебра Ag при комнатной температуре, считая, что на каждый атом приходится один свободный электрон и что теплоемкость серебра Ag при комнатной температуре определяется закон Дюлонга и Пти. Температура Ферми для серебра ТF = 64 000 К, температура Дебая ТD = 300 К.

3. Зная, что в любом невырожденном полупроводнике концентрация электронов , а концентрация дырок , где EF – энергия Ферми, Ec – энергия дна зоны проводимости, Nc – эффективная плотность состояний в зоне проводимости, Ev – энергия потолка валентной зоны, Nv – эффективная плотность состояний в валентной зоне, T – температура полупроводника, выведите выражение, описывающее температурную зависимость энергии Ферми в примесных полупроводниках n-типа в области низких температур.


УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 442;