Примеры решения задач по теме 3.
Задача 4.Вычислить отношение полного тока через полупроводник к току, обусловленному дырочной составляющей: а) в собственном германии; б) в германии p-типа с удельным сопротивлением 0,05 Ом·м. Принять собственную концентрацию носителей заряда при комнатной температуре ni =2,1·1019 м-3, подвижность электронов mn = 0,39 м2/(В·с). mp= 0,19 м2/ (В·с).
Решение.С учетом дифференциального закона Ома можно записать, что отношение полного тока к его дырочной составляющей равно
bp = I/Ip= e × (n·mn + p·mp)/(e·p·mp) = 1+ (n·mn / p·mp),
где n, p - концентрации электронов и дырок соответственно.
В собственном полупроводнике ni = pi, т. е.
bip = 1 + 0,39/0,19 = 3,05.
В полупроводнике р-типа необходимо оценить соотношение между концентрациями основных и неосновных носителей следующим образом:
r = 1/g = (enmn + еpmp)—1 = [e(ni2/p)mn + еpmp]—1 ,
откуда
р2 - 6,58·1020р + 9,5·1038 = 0.
Решение последнего уравнения относительно концентрации дырок и последующее использование закона действующих масс для определения концентрации неосновных носителей дает
рр » 6,57·1020 м—3 >> np » 6.7·1017 м—3.
Зная данные значения концентраций, находим
bp = 1+ 6,7·1017·0,39/6,57·1020·0,19 = 1,002.
Тема 4. Полупроводниковые радиокомпоненты
Терморезисторы, фоторезисторы. Диоды Ганна. Варисторы
Гальваномагнитные эффекты. Эффект Холла.
Методические рекомендации
При изучении данной темы основное внимание необходимо уделить зависимости проводимости от различных факторов, в частности, от подвижности и концентрации носителей заряда в металлах и полупроводниках, изучить строение, марки, свойства и применение полупроводниковых приборов, свойства которых основаны на изменении проводимости от различных факторов.
|
|
Вопросы для самопроверки
1. Как изменяется проводимость металлов при возрастании температуры?
2. Как изменяется проводимость собственных и примесных полупроводников от температуры?
3. Можно ли из полупроводниковых материалов изготовить термисторы, позисторы и какие условия для этого необходимо выполнить?
4. В чем суть эффекта Ганна? Опишите основные факторы, приводящие к возникновению высокочастотных колебаний.
5. Где применяются гальваномагнитные эффекты?
КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Пояснительная записка
Выбор варианта
Выбор варианта осуществляется для заочников по последней цифре шифра, например, цифра 5 означает вариант 5; цифры, оканчивающиеся на 0, например, 0, 10, 20, ... — вариант 10, и т.д.
Для курсантов дневной формы обучения вариант определяется по номеру фамилии в журнале преподавателя. Если фамилия курсанта записана под номером Z, большим 10, то вариант определяется как
(Z — 10).
|
|
Выбор контрольных работ
Студенты (курсанты) обучения нечетных групп выбирают в качестве материалов: 1. Si; 2. Ge;студенты (курсанты) четных групп выбирают: 1. Ge 2. Si.Номера примесей, указанные в табл. 1, не изменяются.
У студентов заочной формы обучения вариант соответствует последней цифре зачетки, в качестве материалов выбирают: 1. Si; 2. Ge. Номера примесей указаны в табл. 1 .
Как правило, необходимо сделать расчет для материалов 1 и 2одновременно. Если по условию задачи предполагается выбор материала (имеется слово “или” ), то при решении индекс “1” соответствует нечетному значению Z, а индекс “2” - четному значению Z.
По окончании расчета результаты представляются в виде итоговой таблицы с пунктами, соответствующими номерам заданий:
Пункт | 1.1. | 1.2 | N | |||||||
Ответ (в СИ) |
При ответе на задание контрольной работы необходимо:
1) написать полностью вопрос задачи : общие и частный.
2) дать краткие, но аргументированные ответы сначала на общий вопрос, а затем на частный вопрос конкретной задачи.
|
|
2. Требования к оформлению контрольных работ
Контрольные работы выполняются в тетради; для замечаний рецензента оставляется место в конце каждого пункта или на полях. В случае неправильных ответов и замечаний преподавателя исправления делаются в той же тетради с указанием исправленных пунктов.
В начале каждой контрольной приводится перечень всех параметров и условия конкретного варианта с номером Z. При обнаружении неправильного выбора варианта контрольная работа не проверяется.
Необходимые постоянные или недостающие параметры могут быть взяты из справочных источников с указанием ссылок.
Формулы при необходимости выводятся самостоятельно или берутся из рекомендуемой литературы. Расчеты приводятся полностью с используемыми числовыми данными; ответ без числовых данных не допускается, и в окончательной форме записывается с точностью до 3-4 значащих цифр.
Для каждой физической величины приводятся единицы измерения системе СИ.
Каждый пункт расчета нумеруется. В тексте необходимо писать задание данного пункта, например: “Рассчитываем ...”. В последующих задачах РГЗ используют данные предыдущих расчетов, при этом записывают: “ Из данных пункта № ... следует ...”.
|
|
Графический материал оформляется в соответствии со стандартными требованиями, масштаб выбирается самостоятельно. В том случае, когда предлагается качественный анализ, на осях масштаб, как правило, не указывается. Приводится краткое письменное объяснение графической зависимости и ее характерных точек.
Изучение дисциплины заканчивается установленной формой контроля, к которой необходимо предварительно выполнить и защитить контрольные и лабораторные работы.
Таблица 1.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1252; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!