Задачи по разделу «Статистика электронов и дырок в полу-проводниках» курса «Микрооптоэлектроника»

Задачи по разделу «Статистика электронов и дырок в полу-проводниках» курса «Микрооптоэлектроника»

1.1. Найти, чему равна собственная концентрация свободных носителей заряда в кремнии (Si), германии (Ge), арсениде галлия (GaAs) и антимониде индия (InSb) при комнатной температуре T = 300K и температуре жидкого азота T = 77 K.

Кремний (Si) и арсенид галлия (GaAs) легированы донорной примесью до концентрации Nd = 1017 см-3. Считая примесь полностью ионизованной, найти концентрацию основных и неос-новных носителей заряда при температуре Т = 300K.

1.3. Рассчитать объемное положение уровня Ферми относительно середины запрещенной зоны φ0 в собственных полупроводниках – кремнии (Si) и антимониде индия (InSb) при температурах Т1 = 300 K и Т2 = 77 K (с учетом различных значений эффективных масс электронов и дырок).

1.4. Найти объемное положение уровня Ферми φ0 в германии (Ge) марки ГДА–10 при температу-ре Т = 300 К.

1.5. Рассчитать объемное положение уровня Ферми φ0 относительно середины запрещенной зоны в электронном и дырочном антимониде индия InSb при азотной температуре Т = 77 К и концен-трации легирующей примеси Nd = Na = 1015 см-3.

1.6. Рассчитать положение уровня Ферми φ0 в приближении полностью ионизованной примеси в кремнии марки КЭФ–4,5 при температурах Т1 = 300 К и Т2 = 77 К.

1.7. Найти удельное сопротивление ρ электронного и дырочного кремния (Si) с легирующей при-месью Nd, a = 1016 см-3 при комнатной температуре.