En condicions dequilibri i amb aquesta hiptesi es

Info iconThis preview shows page 1. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Unformatted text preview: { I / Indif(0) }) 3-4.16 Una barra de semiconductor de longitud L i àrea transversal A té una distribució no homogènia d'impureses acceptadors donada per: N A ( x ) = N o exp ( - a x ) 0 < x <1 on a és una constant positiva. Per un altre part se sap que a temperatura ambient, To, NAo exp (-aL) >> nio (concentració intrínseca a To), NAo << Mvo (densitat equivalent d'estats a To) i es pot suposar que les impureses es troben totalment ionitzades. Per a l'estudi d'aquest semiconductor en equilibri es suposa, com a hipòtesi de partida, que existeix neutralitat de càrrega a qualsevol punt, amb exclusió de x = 0 i x = L. En condicions d'equilibri i amb aquesta hipòtesi es demana: a) Calculeu les concentracions d'electrons i forats en funció de la distància x. A quin punt la concentració d'electrons és màxima i a quin és mínima? b) Calculeu el camp elèctric a cada punt del semiconductor. c) Justifiqueu breument a posteriori (en funció dels resultats d'a) i b)) la hipòtesi de partida de neutralitat de càrrega local. Indicar el tipus de càrregues que originen el camp elèctric, així com els llocs on estan localitzades. d) Suposant que els coeficients de difusió d'electrons, Dn, i de forats, Dp, són iguals i que les mobilitats són independents de la concentració d'impureses, calculeu el quocient entre les densitats de corrent de difusió d'electrons i forats. Quant valdrà el quocient entre els respectius corrents d'arrossegament? Sol: a) Per forats: màxim a x = 0, mínim a x = L; per electrons: mínim a x = 0, màxim a x = L; b) ζ = k T a / q; d) Jpdif / Jndif = NAo2 exp (-2ax) / ni2 ; Jpder / Jnder = Jpdif / Jndif ELECTRÒNICA FÍSICA. Problemes Temes 3 i 4 7 ENUNCIATS DE PROBLEMES D'EXAMEN RELACIONATS AMB EL TEMA 3 i 4 3-4EX.1) Problema 1 de l’examen de Juny 1997 8 TEMES III-IV. Fenòmens de Transport. Generació i Recombinació 3-4EX.2) Problema 2 de l’examen de Juny 1999 2.- Una barra de Si a temperatura ambient presenta el diagrama de bandes de la figura següent: Ec 2,5 EFn=EFp 2,0 E (eV) 1,5 Ev 1,0 0,5 0,0 0 50 100 150 200 250 300 x (µm) NOTA: Els punts només són una guia visual. a).- Selecciona quin dels termes de les següents parelles ens descriuen la situació i discuteix per què. - Equilibri tèrmodinàmic / No equilibri tèrmic - Uniformement dopat / No uniformement dopat - Tipus-n / tipus-p - Semiconductor degenerat / Semiconductor no degenerat - Il·luminació / A les fosques - Intrínsec / Extrínsec b).- Fes un esquema quantitatiu del camp elèctric, potencial electrostàtic, concentració d’electrons i concentració de forats, prenent Mc=Mv=2.5 x1019 cm-3. c).- Determina la densitat de corrent d’electrons i forats a cada regió. Suposant µn= 1350 cm2/V·s i µp=450 cm2/V·s. Quines incongruències detectes? A què són degudes?....
View Full Document

This document was uploaded on 03/26/2014 for the course FISICA 01 at Universitat de Barcelona.

Ask a homework question - tutors are online