28.11.2009, 10:12
общий
это ответ
Здравствуйте, Иванов Анатолий Николаевич.
Собственная концентрация носителей заряда в непримесном полупроводнике определяется следующей формулой:
n = p = sqrt[Nc*Nv] * exp[-W/(2kT)]
где:
Nc = (2/h^3) * (2pi*Mn*kT)^3/2 - эффективное объёмное число квантовых состояний в запрещённой зоне полупроводника,
Nv = (2/h^3) * (2pi*Mp*kT)^3/2 - эффективное объёмное число квантовых состояний в валентной зоне полупроводника,
W = 0,665 эВ = 0,665 * 1,6*10^-19 Дж = 1,05*10^-19 Дж - ширина запрещённой зоны полупроводника,
k = 1,38*10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана,
T = 300 K - стандартная температура,
h = 6,63*10^-34 Дж*с - постоянная Планка,
Mn = 0,55*Me0 = 0,55*9,1*10^-31 кг = 5*10^-31 кг - эффективная масса электрнов проводимости,
Mp = 0,388*Me0 = 0,388*9,1*10^-31 кг = 3,5*10^-31 кг - эффективная масса дырок,
Me0 = 9,1*10^-31 кг - масса покоя свободного электрона.
Рассчитываем числа квантовых состояний:
Nc = (2/(6,63*10^-34 Дж*с)^3) * (6,28*5*10^-31 кг*1,38*10^-23 Дж/К*300 K)^3/2 = 6,87*10^99 * (1,3*10^-50)^3/2 м^-3 = 6,87*10^99 * 1,48*10^-75 м^-3 = 10^24 м^-3
Nv = (2/(6,63*10^-34 Дж*с)^3) * (6,28*3,5*10^-31 кг*1,38*10^-23 Дж/К*300 K)^3/2 = 6,87*10^99 * (9,1*10^-51)^3/2 м^-3 = 6,87*10^99 * 8,7*10^-76 м^-3 = 5,977*10^23 м^-3
Рассчитываем искомую величину:
n = p = sqrt[10^24 м^-3 * 5,977*10^23 м^-3] * exp[-1,05*10^-19 Дж/(2*1,38*10^-23 Дж/К*300 K)] = 7,72*10^23 м^-3 * exp[-12,7] = 7,72*10^23 м^-3 * 3,05^10^-6 = 2,355*10^18 м^-3.
Удачи при сдаче!
5
Спасибо вам, что откликнулись на мою проосьбу.