Tarea 3 Materiales - Universidad de los Andes Materiales y...

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Unformatted text preview: Universidad de los Andes Materiales y Dispositivos Semiconductores Tarea 3 Tarea 3 • La tarea debe entregarse el mi´ ercoles 26 de marzo antes de 5 pm en la secretar´ ıa del departamento. • La tarea debe ser resuelta individualmente. 1. Suponga que un semiconductor tipo n se ilumina uniformemente, produciendo una tasa de generaci´ on de portadores en exceso uniforme G . Demuestre que, en estado estable, el cambio en la conductividad del semiconductor est´ a dada por Δ σ = q ( μ n + μ p ) τ p G . 2. Considere una muestra de silicio puro a 300 K. Un haz de luz con una intensidad de 15 W/cm 2 ilumina la muestra. Suponga que el coeficiente de absorsi´ on es 10 3 cm- 3 y el tiempo medio de recombinaci´ on es 10- 7 seg. Calcule las posiciones del nivel de quasi-Fermi en el material. 3. Un fotodetector utiliza silicio puro para su regi´ on activa. Calcule la conductividad en oscuro del detector (es decir, la conductividad cuando ning´un haz de luz ilumina el detector). Ahora suponga que luz con una intensidad de 1.2 · 10- 3 W/cm 2 ilumina la muestra. Calcule la conductividad en presencia de luz. Tome μ n = 1000 cm 2 /V · s, μ p = 400 cm 2 /V · s, α = 10 3 cm- 1 , τ r = 10- 7 s. 4. En una muestra de GaAs tipo p dopada con N a = 10 18 cm- 3 , se inyectan electrones produciendo una concentraci´ on de portadores minoritarios de 5 · 10 15 cm- 3 . La energ´ ıa de los fotones es ¯ hω = 1.41 eV y el tiempo de vida radiativo es de 1 ns. ¿Cu´ al es la tasa de emisi´ on de fotones suponiendo que toda la recombinaci´ on de pares electr´ on-hueco es debida a tal emisi´ on? ¿Cu´ al es la potencia de salida ´ optica?...
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