UL/FE/UNI-ELT/NEL/Kolokviji/2007-11-26

Iz E-študij, proste zakladnice študentskega znanja

Skoči na: navigacija, iskanje

Kolokvij z dne 26.11.2007
UL/FE/UNI-ELT/NEL

Čas pisanja: 60 minut.
Literatura: Objavljene enačbe, kalkulator.

1. naloga

Z upoštevanjem nepopolne ioniziranosti izračunajte koncentracijo dodanih donorskih primesi z aktivacijsko energijo 65 meV v $n$ -tipu silicija pri sobni temperaturi, če je njegova specifična upornost enaka 0,1 $Ω$ cm.

$μ n = 730cm 2 / Vs$

Rešitev

$n = \frac{1}{q\mu_n\rho} = \frac{1}{1,6 \cdot 10^{19} \mbox{As} \cdot 730\frac{\mbox{cm}^2}{\mbox{Vs}} \cdot 0,1 \Omega \mbox{cm}} = 8,561 \cdot 10^{16} \mbox{cm}^{-3}$

$E_f - E_{fi} = \mbox{k}T \ln\left(\frac{n}{n_i}\right) = 0,4096 \mbox{eV}$

$E_D - E_f = \frac{E_G}{2} - (E_f - E_{fi}) - (E_C - E_A) = 0,56 - 0,4096 - 0,065 = 0,0854 \mbox{eV}$

$1 - f(E_D) = 1 - \frac{1}{1 + \frac{1}{2} e^{\frac{(E_D - E_F)}{kT}}} = 0,933$

$N_D = \frac{n}{1 - f(E_D)} = \frac{8,561 \cdot 10^{16}}{0,933} = 9,175\times10^{16}\mbox{cm}^{-3}$

2. naloga

Izračunajte tok diode pri sobni temperaturi, če je v stacionarnih razmerah izven termičnega ravnovesja pri priključeni prevodni napetosti integral hitrosti rekombinacij prostih nosilcev naboja v diodi enak $5 x 1017 s - 1$ .

Rešitev

3. naloga

Izračunajte izkoristek emitorja $γ e$ heterospojnega $n p n$ tranzistorja, ki ima emitor iz materiala, ki ima za 0,1 eV širšo energijsko režo kot baza.

D n = 3 x D p

L n = 3 x L p = w B

N D E = N A B

k T = 25,66

meV

Rešitev

4. naloga

Za dani heterospoj narišite krajevne poteke energijskih nivojev in izračunajte difuzijsko napetost ter skoke robov prevodnega in valenčnega pasu na metalurškem spoju.