1)Какое направление и почему в p-n переходе является для тока пропускным

1)Какое направление и почему в p-n переходе является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактное поля противоположны; 2) внешнее и контактное поля совпадают? n p n p E При контакте двух полупроводников с разным типом проводимости в результате диффузии носителей заряда вблизи от границы раздела возникает область, имеющая объемный заряд. Причем в проводнике p-типа в результате диффузии электронов, занимающих свободные места в атомах акцепторной примеси, создается слой с отрицательным объемным зарядом, а в полупроводнике n-типа – слой с положительным объемным зарядом. Между этими объемными зарядами возникают контактная разность потенциалов Uк и электрическое поле с напряженностью Eк. n p n p I I – Uобр + Eвн Eк n p n p Eк Uпр – + Eвн I I При подключении к p-n-переходу источника внешнего напряжения таким образом, что положительный полюс подключен к полупроводнику с дырочной проводимостью, а отрицательный полюс – к полупроводнику с электронной проводимостью, направления внешнего и контактного электрических полей будут противоположны. Результирующее поле на p-n-переходе станет слабее, а контактная разность потенциалов уменьшится, то есть понизится потенциальный барьер для носителей заряда. Ток в этом случае связан с перемещением носителей заряда основного типа (электронов для полупроводника n-типа и дырок для полупроводника p-типа). Такое направление является для тока пропускным, а внешнее напряжение, подаваемое на p-n – переход, в этом случае называется прямым. При подключение положительного и отрицательного полюсов источника напряжения к полупроводникам, у которых основные носители имеют противоположную полярность, направление внешнего поля будет совпадать с направлением контактного поля p-n-перехода. Результирующее поле в этом случае возрастет, увеличится контактная разность потенциалов, повысится потенциальный барьер для носителей заряда. Напряжение при такой полярности называется обратным. Ток через переход в этом случае будет связан с перемещением неосновных носителей заряда. Поскольку таких носителей мало, а сопротивление запирающего слоя велико, то обратный будет значительно ниже, чем ток при прямом напряжении. 2)Вычислить по теории Дебая теплоемкость цинка массой m=100 г при температуре Т = 10 К. Принять для цинка характеристическую температуру Дебая ΘD=300 К и считать условие T << ΘD выполненным. Дано: m = 100 г = 0,1 кг; T = 10 К; ΘD = 300 К; T << ΘD. Найти: Cv — ? Решение: Согласно теории Дебая при низких температурах T<<ΘD для определения теплоемкости кристалла применим приближенный закон C~T3: CV≈125π4NkTθD3, где N – число атомов кристалла; k=1,38 ∙ 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана. N=m∙NAM, M – атомная масса цинка, NA = 6,02 ∙ 1023 (моль-1) — число Авогадро. CV≈125π4m∙NAMkTθD3= =125∙3,144∙0,1 (кг)∙ 6,02 ∙ 1023 (1моль)65,38 ∙10-3кгмоль∙1,38∙10-23ДжК∙10 (К)300 (К)3≈0,11 ДжК. Ответ: CV≈0,11 ДжК 3)Прямое напряжение U, приложенное к р-n-переходу, равно 2 В. Во сколько раз возрастет сила тока через переход, если изменить температуру от Т1=300 К до Т2=273 К? Дано: U = 2 В; Т1=300 К; Т2=273 К; Найти: n = I2/I1 — ? Решение: Сила тока через p-n-переход определяется по формуле: I=I0eeUkT-1, где I0 – постоянный коэффициент для данного p-n-перехода; e = 1,60 ∙ 10-19 (Кл) – элементарный заряд; k=1,38 ∙ 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана. n=I2I1=I0eeUkT2-1I0eeUkT1-1=eeUkT2-1eeUkT1-1= =exp1,6∙10-19∙21,38∙1023∙273-1exp1,6∙10-19∙21,38∙1023∙300-1≈2089≈2,1∙103. Ответ: n≈2,1∙103. 4) Кремниевый образец нагревают от температуры t1=0°C до температуры t2=10°C. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость? Дано: t1=0°C ; Т1=273 К; t2=10°C ; Т2=283 К; Найти: n = σ2/σ1 — ? Решение: Удельная проводимость собственного полупроводника определяется по формуле: σ=σ0e-Eg2kT, σ0 – коэффициент постоянный для данного образца; Eg – ширина запрещенной зоны данного образца; k=1,38 ∙ 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана. n=σ2σ1=σ0e-Eg2kT2σ0e-Eg2kT1=eEg2k1T1-1T2. Пусть для данного образца Eg = 1,2 (эВ) = 1,92 ∙ 10-19 (Дж), тогда n=eEg2k1T1-1T2=exp1,92∙10-192∙1,38∙1023 1273-1283=2,46. Ответ: n=eEg2k1T1-1T2.

Тип работы:

Контрольная работа

Предмет:

Физика

Статус:

готово

Стоимость. Рублей:

130

Дата выполнения:

2015-04-13

Understand your user experience

I am text block. Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Read More

remain responsive across devices

I am text block. Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.

Read More

fall in love with our features

Real time stats

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Multilingual & translatable

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar.

Less plugins needed

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Amazingly responsive

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Community builder

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Easy to use interface

Click edit button to change this text. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec mattis, pulvinar dapibus leo.

Выполним любую работу на заказ

У нас вы можете заказать уникальное решений этой задачи или любой другой

Adblock detector