Решение. Искомая концентрация атомов донорной примеси

Решение.

Искомая концентрация атомов донорной примеси .

Собственная концентрация носителей заряда GaAs составляет .

,

так как удельное сопротивление полупроводника , а удельное сопротивление собственного полупроводника находится как

,

где и (подвижность электронов и дырок) - табличные величины. Для GaAs , .

Тогда

Задача 1.13 Проводник находится под стационарным внешним воздействием, выражающемся в однородном облучении его светом. Скорость генерации электронов под действием света . Время жизни неравновесных электронов в полупроводнике с.

Определить: избыточную концентрацию электронов .

Изменение концентрации носителей в общем случае определяется разностью скоростей генерации и рекомбинации:

- скорость тепловой генерации

- скорость генерации под действием внешних факторов

- скорость рекомбинации

Если имеет место стационарное внешнее воздействие , то

Следовательно,

Контрольное задание 2.

Задача 2.2 Удельные сопротивления областей полупроводника, образующих резкий p-n-переход, равны и , T=300K.

Определить: контактную разность потенциалов и ширину перехода при подаче на переход обратного напряжения В.

Решение:

Контактный потенциал определяется по известной формуле:

,

,

, ,

Из формул для удельных сопротивлений и выражаем и . По заданию материал полупроводника – германий Ge.

,

отсюда

Ширина перехода в равновесном состоянии:

Задача 2.6 Обратный тепловой ток резкого p-n-перехода А, сопротивление тела базы Ом, T = 300K.

Рассчитать и построить на графике прямую ветвь ВАХ p-n-перехода в интервале токов i = 0…20 мА. Провести ее кусочно-линейную аппроксимацию и вычислить пороговое значение U*. Определить во сколько раз изменится тепловой ток при изменении температуры на 10K.

Решение. Для построения графика необходимо воспользоваться формулой для ВАХ реального p-n-перехода:

что равносильно

Подставив числовые значения, имеем

Воспользуемся MathCad для построения графиков:

Произведем кусочно-линейную аппроксимацию графика:

Получившееся пороговое значение U* составляет примерно 0.55 В.

Определим изменение теплового тока, при изменении температуры на 10K. Для этого воспользуемся температурой удвоения обратного теплового тока:

Для германия T*= 10 K

А

Задача 2.9 Концентрации атомов донорной и акцепторной примесей в областях полупроводника, образующих резкий p-n-переход, равны и . Площадь перехода равна 0.004 , время жизни неравновесных электронов . T=300K.

Определить: обратный тепловой ток перехода , барьерную емкость перехода в равновесном состоянии и диффузную емкость перехода при прямом токе i=10 мА.

Решение:

С учетом дырочной составляющей обратный тепловой ток может быть записан как

Для германия = 100, = 45. Из условий известно, что = 0.015 см, а = 0.01 см.

А

В

Барьерная емкость перехода (U=0):

пФ

Диффузная емкость перехода:

Ф

Контрольное задание 3.

Задача 3.3 МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа включен по схеме ОИ. Напряжения между электронами , , .

Определить: Нарисовать схему включения транзистора, показать полярности напряжений и определить, в каком режиме работает транзистор.

Дата добавления: 2015-05-06