Решение задач «Задачи на полупроводники и металлы »,
Физика в Санкт-Петербурге

Задачи на полупроводники и металлы 1. Определите дрейфовую скорость электронов в медном проводнике при силе тока 10 А и сечении проводника, равном 1 мм^2. Принять, что на каждый атом меди приходится два электрона проводимости. Плотность меди ? = 8,93 г/см^3, молярная масса ? = 63,5 ??10?^(-3) кг/моль. 2. Рассчитать положение уровня Ферми серебра при температуре вблизи абсолютного нуля, полагая, что число свободных электронов равно количеству атомов серебра. 3.Как и во сколько раз изменится вероятность заполнения электронами энергетического уровня в металле, если уровень расположен на 0,01 эВ выше уровня Ферми и температура изменяется от 200 К до 300 К? 4.Найдите отношение вероятностей заполнения уровней Е? и Ес, для собственного полупроводника InSb. Ширина запрещенной зоны 0,18 эВ, температура 300 К, отношение эффективных масс m?* / m?*=20. 5.Концентрация электронов в полупроводнике при температуре T1=400 K равна n1=1,3?1016 см-3, а при температуре T2=350 K равна n2=6,2?1015 см-3 Определить ширину запрещенной зоны полупроводника. 6.Определите удельное сопротивление собственного полупроводника при T2=500 K, если при T1=300 K концентрация носителей одного знака в нем 4?1019 м-3, подвижности ?n=0,37 м2/(В?с) и ?p=0,18 м2/(В?с), а ширина запрещённой 0,5 эВ. 7.Оценить энергию Ферми для меди, считая, что на каждый атом меди приходится по одному свободному электрону. Плотность меди ? = 8,93 г/см^3, молярная масса ? = 63,5 ??10?^(-3) кг/моль. 8.Определить максимальную скорость электронов в металле при Т = 0К, если энергия Ферми для него EF(0) = 5 эВ. 9. Рассчитать температурный коэффициент сопротивления чистого металла при 00С. Как изменится этот коэффициент, если в металл ввести примеси? 10. Образец собственного полупроводника при 27 ?С обладает удельным сопротивлением 0,72 Ом·м. Ширина запрещенной зоны ?E = 0,72 эВ. Определить удельную проводимость германия при температуре 127 ?С. 11. Определите концентрацию донорной примеси, если после ее введения в собственный полупроводник концентрация дырок в нем уменьшилась в 5 раз? Во сколько раз при этом изменяется электропроводность полупроводника? Концентрация носителей тока в собственном полупроводнике ni = pi = 4?1019 м–3, подвижности носителей ?n = 0,36 м2/(В?с), ?p = 0,18 м2/(В?с). Температура выше температуры примесного истощения. 12. Рассчитать температурный коэффициент сопротивления чистого кремния (Eg = 1,2 эВ) при 00С. 13. Известно, что при температуре 27 ?С концентрация собственных электронов и дырок n = p = ni = 2,38·1019 1/м3. В образец германия вводятся примеси n-типа в количестве 1 атома на 106 атомов германия. Определить концентрацию основных и неосновных носителей тока. Концентрация атомов германия 4,5·1028 м–3.