Консультация № 195586
12.05.2019, 09:52
0.00 руб.
0 2 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Образец из чистого беспримесного германия, у которого ширина запрещенной зоны 0,744 эВ, а подвижности электронов и дырок 3600 и 1800 см2/(В-с), находится при температуре 300 К в поле электромагнитного излучения. При этом его удельное сопротивление 43 Ом • см. Определить, какая доля электропроводимости образца обусловлена фотопроводимостью.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
17.05.2019, 05:56
общий
это ответ
Здравствуйте, nastyamih1999!

Собственная проводимость определяется выражением

где e = 1.602[$183$]10[sup]-19[/sup] Кл - заряд электрона, [$956$][sub]n[/sub] и [$956$][sub]p[/sub] - подвижности электронов и дырок, n[sub]i[/sub] - концентрация собственных носителей заряда, которая при температуре T и ширине запрещенной зоны E[sub]g[/sub] равна

где k = 1.381[$183$]10[sup]-23[/sup] Дж/К - постоянная Больцмана, h = 6.626[$183$]10[sup]-34[/sup] Дж[$183$]с - постоянная Планка, m[sub]n[/sub] и m[sub]n[/sub] - эффективные массы электрона и дырки (для беспримесного германия они составляют примерно 0.55 и 0.37 массы электрона m[sub]e[/sub] = 9.11[$183$]10[sup]-31[/sup] кг).
В данном случае для температуры T = 300 K и ширины запрещенной зоны E[sub]g[/sub] = 0.744 эВ = 1.192[$183$]10[sup]-19[/sup] Дж концентрация собственных носителей составит

Тогда при суммарной подвижности электронов и дырок [$956$][sub]n[/sub]+[$956$][sub]p[/sub] = 3600 + 1800 = 5400 см[sup]2[/sup]/(В[$183$]с) = 0.54 м[sup]2[/sup]/(В[$183$]с) собственная проводимость будет равна

По условию задачи удельное сопротивление [$961$] = 43 Ом[$183$]см = 0.43 Ом[$183$]м и полная проводимость [$963$] = 1/[$961$] = 1/0.43 [$8776$] 2.326 (Ом[$183$]м)[sup]-1[/sup]. Найденная собственная проводимость составит 0.372/2.326 [$8776$] 0.16 от полной (16%), следовательно, остальные 86% обусловлены фотопроводимостью.
давно
Посетитель
403015
1
18.05.2019, 14:18
общий
Адресаты:
Спасибо за ответ! Не могли бы вы подсказать , пожалуйста,как поменяется решение данной задачи, если известна начальная концентрация носителей заряда 5*10^(23) 1/м^(3) ?
Форма ответа