0,5. 10 «Расчет концентрации носителей заряда в кристалле»

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "0,5. 10 «Расчет концентрации носителей заряда в кристалле»"

Транскрипт

1 «Расчет концентрации носителей заряда в кристалле» Приводимость любых твердых тел определяется, прежде всего, концентрацией электронов и дырок, способных переносить заряд. Концентрация носителей заряда (этим термином будем обозначать только свободные электроны и дырки) должна зависеть от температуры, поскольку с увеличением температуры возрастает тепловая энергия решетки и, следовательно, вероятность того, что какая-то часть валентных связей будет нарушена, а значит, возникнут электроны и дырки. В термодинамическом равновесии электроны распределяются по энергетическим состояниям в соответствии с функцией распределения Ферми - Дирака: 1 f ( E,, (1) E 1 где f(e, вероятность нахождения электрона в состоянии с энергией E; T температура системы (в градусах К); k постоянная Больцмана; Е энергия уровня Ферми (это характеристическая энергия системы, ниже которой при T = 0K все состояния заполнены, выше пустые). Поскольку энергетические уровни в разрешенных зонах очень близко расположены друг от друга, дискретное распределение состояний по энергиям можно заменить непрерывным (E). На рисунке показан вид функции Ферми-Дирака при различных значениях температуры: f 1 0,5 0 Вид функции вероятности распределения по состояниям для различных температур Как видно из (1) и рисунка выше, вероятность нахождения частицы на уровне с энергией Е всегда равна ½ при всех температурах. В то же время по мере роста температуры вероятность появления частиц выше уровня Ферми возрастает. При температурах отличных от нуля, если E - Е >, то функция Ферми-Дирака хорошо представляется экспоненциальной зависимостью (область в квадрате рисунке). Соответствующее распределение называется распределением Максвелла-Больцмана: E

2 f E ( E,. () Используя сделанные допущения, возможно рассчитать количество электронов, находящихся в заданном энергетическом интервале E - E 1 : где E n ( E) f ( E) de, E1 (3) (E) распределение плотности энергетических состояний по энергиям; f(e) вероятность нахождения электрона на уровне с энергией E. В собственных полупроводниках и невырожденных легированных полупроводниках вероятность нахождения электронов в зоне проводимости мала (много меньше 0,5), вероятность нахождения электрона в валентной зоне велика (много больше 0,5), следовательно, уровень, вероятность нахождения электрона на котором равна 0,5 (уровень Ферми), должен находиться между зоной проводимости и валентной зоной, т.е. лежать в запрещенной зоне. Действительно, для невырожденных полупроводников уровень Ферми всегда находится в запрещенной зоне и для расчета концентрации электронов, находящихся в зоне проводимости, и дырок, находящихся в валентной зоне, можно воспользоваться распределением Максвелла-Больцмана. Рассчитаем концентрацию электронов проводимости: где EE E n ( E) f ( E, de ( E) de (4) эффективная плотность состояний в зоне проводимости. с 3/ * 3/ 3/ * 19 mn,5 mn T h m 300, (5) где m * n эффективная масса электрона в зоне проводимости; m масса электрона; k постоянная Больцмана; h постоянная Планка. Для того, чтобы рассчитать количество дырок в зоне проводимости, учтем, что вероятность заполнения энергетического уровня дыркой равна: где f p EE E ( E) 1 f ( E) 1. (6) Рассчитаем концентрацию дырок в валентной зоне: E E E p ( E) f ( E, de ( E) de, (7) p эффективная плотность состояний в валентной зоне. 3/ * 3/ * 3/ 19 mp,5 mp T. (8) h m 300

3 Для расчета концентрации электронов и дырок в собственном полупроводнике необходимо определить для него положение уровня Ферми. Положение уровня Ферми в полупроводниках определяется из условия электронейтральности. Откуда получим: E E n p,. (9) E ln. () Поскольку (E +E )/>>(/)ln( / ), то получим, что в собственном полупроводнике уровень Ферми лежит примерно посередине запрещенной зоны и его положение слабо зависит от температуры. Рассчитаем чему равно произведение концентрации электронов и дырок, а так же значение n i : np n n i i E E E E E. (11) Т.е. концентрация электронов и дырок растет с температурой по экспоненциальному закону с показателем, равным половине ширины запрещенной зоны. Поскольку n i является некоторой характеристической величиной для полупроводникового материла, из соотношения np = n i следует, что увеличение концентрации электронов за счет легирования материала будет приводить к уменьшению концентрации дырок и наоборот, увеличение концентрации дырок при введении акцепторной примеси будет приводить к уменьшению концентрации электронов. Таким образом, это соотношение позволяет по известной концентрации основных носителей заряда рассчитать значения концентрации неосновных. Между концентрацией носителей заряда и положением уровня Ферми в образце существует однозначное соответствие: E n p Зная концентрацию носителей, мы можем определить положение уровня Ферми: E E,. (1) ln ; E ln. (13) n p Рассмотрим, как изменяется концентрация носителей заряда и положение уровня Ферми в легированном полупроводнике. Вначале рассмотрим электронный полупроводник (n-тип), который получен легированием донорной примесью соответствующим энергетическим уровнем E d. На рисунке ниже показано ожидаемое изменение с температурой положения уровня Ферми (изменением с температурой ширины запрещенной зоны и положения донорного уровня в виду малости этих величин можно пренебречь). Поскольку при температурах, близких к 0 К, все донорные уровни заполнены электронами (f = 1), а зона проводимости свободна от электронов (f = 0), то уровень Ферми (f = 1/) должен находиться между этими двумя уровнями (функция Ферми-Дирака

4 непрерывна), т.е. в запрещенной зоне. При повышении температуры электроны начинают переходить с донорного уровня в зону проводимости, переходами из валентной зоны для температурной области 1 можно пренебречь. При температурах близких к 0 K уровень Ферми находится посередине между E с и E d и затем, по мере ухода электронов с примесного уровня (переходы 1 на рисунке ниже), приближается к уровню E d. При некоторой температуре T s уровень Ферми достигнет уровня E d, концентрация электронов в зоне проводимости будет равна d / (f=1/). При дальнейшем увеличении температуры почти все электроны с донорного уровня оказываются в зоне проводимости, и донорный уровень больше не может поставлять электроны в зону проводимости, поэтому эту температурную область ( на рисунке ниже) называют областью истощения примеси. В области концентрация электронов с ростом температуры увеличивается только за счет электронных переходов из валентной зоны (как в собственном полупроводнике): n ( = d + n i (. (14) Соответственно для уровня Ферми в этой области мы можем записать: ln( ni ( ) d. (15) Начиная с некоторой температуры T i начинает выполняться условие n i > d, с этого момента имеет место переход от примесной проводимости к собственной. При дальнейшем увеличении температуры будет выполняться условие n i >> d (область 3) и величиной d в (15) можно пренебречь. Тогда (15) преобразуется к виду: E n KT i( E E ln ln ln. Таким образом, в области высоких температур концентрация носителей заряда для легированных материалов стремится к концентрации носителей в собственном материале, т.е. легирование перестает оказывать влияние на концентрацию носителей, поскольку число электронов и дырок, генерируемых в результате переходов из зоны проводимости, становится значительно больше концентрации введенной примеси и, соответственно, больше концентрации носителей заряда, полученных при ее ионизации.

5 Ei T Диаграмма, поясняющая изменение положения уровня Ферми () с температурой и возникновение трех различных областей изменения концентрации носителей в донорном полупроводнике Из предыдущего рисунка видно, что по характеру поведения уровня Ферми в зависимости от температуры можно выделить три основные области: область ионизации примеси (1), область истощения примеси () и область собственной проводимости (3). n, см Si n i /T,K -1 Температурные зависимости концентрации электронов в кремнии при различной степени легирования донорной примесью. Концентрация доноров в см -3 проставлена около соответствующих кривых.

6 На рисунке выше схематически показано, как будет изменяться с температурой концентрация носителей заряда в легированных полупроводниках (зависимости будут аналогичны для материала, легированного электронами и дырками). Представленные на рисунке графики отличаются степенью легирования, при увеличении степени легирования изменяются не только значения концентрации в примесной области, но и значение температуры перехода к области истощения T s и к собственной проводимости T i. Следует отметить, что поскольку в большинстве полупроводниковых приборов используются легированные полупроводники, то как правило, их температурный диапазон определяется областью истощения примеси T s < T < T i, в которой концентрация основных носителей заряда слабо зависит от температуры. 11 «Подвижность носителей заряда в полупроводниках» Как известно, в свободном пространстве (вакууме) электроны под действием электрического поля совершают равноускоренное движение. В твердом теле движущиеся электроны непрерывно испытывают столкновения с узлами кристаллической решетки, примесям и дефектами, т.е., как говорят, испытывают рассеяние. Равноускоренное движение под действием поля возможно только в коротких интервалах между столкновениями, на длине свободного пробега. После каждого столкновения электрон, грубо говоря, должен заново «набирать» скорость. В результате средняя дрейфовая скорость электронов и дырок оказывается вполне определенной величиной, пропорциональной напряженности поля: E. (16) Коэффициент пропорциональности есть подвижность носителей, измеряемая в единицах см /Вс. При напряженности поля 1 В/см подвижность численно равна скорости. В связи с различием эффективных масс электронов и дырок их подвижности тоже различаются. Как правило, подвижность электронов больше подвижности дырок (у кремния почти в 3 раза). Чем больше подвижность, тем больше скорость движения носителей и тем выше быстродействие полупроводникового прибора. Подвижность зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются температура, концентрация примесей и напряженность поля. Эти зависимости необходимо иметь в виду при разработке полупроводниковых приборов и элементов ИС. Зависимость подвижности от температуры определяется механизмом рассеяния носителей. Если преобладает рассеяние на узлах решетки, то ~ 1/T 3/, (17) если же преобладает рассеяние на ионах примеси, то ~ T 3/. (18) При низких температурах тепловое рассеяние на узлах решетки незначительно, поэтому зависимость (Т) описывается формулой (18): подвижность уменьшается с уменьшением температуры. Но уже при температурах T > 0С для кремния зависимость (Т) будет описываться формулой (17): подвижность уменьшается с ростом температуры.

7 , см /Вс 1 1 < Т, К Зависимость подвижности носителей заряда в полупроводнике от температуры при различных концентрациях примеси В диапазоне рабочих температур С подвижность может изменяться в 4-5 раз, что, конечно, существенно. Величины и положения максимумов на кривых, представленных выше, зависят от концентрации примеси. При увеличении концентрации примесей максимум смещается в область высоких температур. 1 «Температурная зависимость удельной проводимости полупроводников» Рассмотрев влияние температуры на концентрацию и подвижность носителей заряда, можно представить и общий ход изменения удельной проводимости при изменении температуры. В полупроводниках с атомной решеткой (а также в ионных при повышенной температуре) подвижность меняется при изменении температуры сравнительно слабо (по степенному закону), а концентрация очень сильно (по экспоненциальному закону). Поэтому температурная зависимость удельной проводимости похожа на температурную зависимость концентрации. В области истощения (концентрация постоянна) изменение удельной проводимости обусловлено температурной зависимостью подвижности. Легирование также влияет на температурную зависимость электропроводности. В области высоких температур электропроводность легированного материала стремится к электропроводности нелегированного. В области низких температур проводимость изменяется незначительно, имея слабо выраженный максимум. Для сильно легированных кристаллов проводимость изменяется с температурой подобно проводимости металлов.

8 ln Ом см /T,K Температурная зависимость электропроводности легированных полупроводников, степень легирования в см -3 проставлена около соответствующих кривых, пунктирная линия соответствует нелегированному материалу.

Дополнение к лабораторной работе «Температурные зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников» (автоматизированный вариант)

Дополнение к лабораторной работе «Температурные зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников» (автоматизированный вариант) Дополнение к лабораторной работе 2.02 «Температурные зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников» (автоматизированный вариант) Работа состоит из двух независимых частей: "Проводимость

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.17* ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ Цель работы: измерение температурной зависимости электропроводности металла (медь) и полупроводника

Подробнее

II Полупроводниковые переходы и контакты 1 «Полупроводниковые диоды»

II Полупроводниковые переходы и контакты 1 «Полупроводниковые диоды» II Полупроводниковые переходы и контакты 1 «Полупроводниковые диоды» Простейшим полупроводниковым прибором является диод представляющий полупроводниковый кристалл с электронно-дырочным (-) переходом. На

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА КС-3 ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА КС-3 ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА КС-3 ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА. Цель работы Изучение зонной теории твердых тел; экспериментальное определение ширины запрещённой зоны на основе температурной

Подробнее

Лабораторная работа 6 Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии активации

Лабораторная работа 6 Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии активации ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Л.Н. Толстого Лабораторная работа 6 Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии активации Тула 9 Цель

Подробнее

ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ

ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Радиофизический факультет Кафедра электроники Отчет по лабораторной работе: ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ Выполнил: Проверил: студент

Подробнее

Работа 3.9 Исследование зависимости сопротивления металлов и полупроводников от температуры

Работа 3.9 Исследование зависимости сопротивления металлов и полупроводников от температуры Работа 3.9 Исследование зависимости сопротивления металлов и полупроводников от температуры Оборудование: исследуемые образцы, цифровые электронные приборы Щ433 и M89G, термостат, двойной переключатель,

Подробнее

Лекция 7. Полупроводниковые материалы

Лекция 7. Полупроводниковые материалы Лекция 7. Полупроводниковые материалы Характеристика полупроводников Полупроводники наиболее распространенная в природе группа веществ. К ним относят химические элементы: бор (В), углерод (С), кремний

Подробнее

Лабораторная работа 4 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Лабораторная работа 4 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Лабораторная работа 4 ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ЦЕЛЬ РАБОТЫ Теоретическое и экспериментальное изучение температурной зависимости проводимости полупроводников. ПРИБОРЫ

Подробнее

Лекц ия 13 Электропроводность полупроводников

Лекц ия 13 Электропроводность полупроводников Лекц ия 3 Электропроводность полупроводников Вопросы. Понятие о собственной и примесной проводимости полупроводников, зависимость ее от температуры и освещенности. 3.. Основные свойства полупроводников

Подробнее

Лабораторная работа N2 «Температурная зависимость электропроводности

Лабораторная работа N2 «Температурная зависимость электропроводности Лабораторная работа «Температурная зависимость электропроводности полупроводников» Цель работы:. Экспериментально определить температурную зависимость электропроводности германия.. По данным эксперимента

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Цель работы: исследование электрофизических характеристик полупроводников методом эффекта Холла. 2.1 Теоретические сведения о полупроводниках

Подробнее

Определение ширины запрещенной зоны полупроводника

Определение ширины запрещенной зоны полупроводника Работа 40 Определение ширины запрещенной зоны полупроводника Ширина запрещенной зоны может быть найдена с помощью измерений электропроводности или постоянной Холла в зависимости от температуры, а также

Подробнее

13 «Генерация и рекомбинация носителей заряда»

13 «Генерация и рекомбинация носителей заряда» 13 «Генерация и рекомбинация носителей заряда» Образование свободных электронов и дырок генерация носителей заряда происходит при воздействии теплового хаотического движения атомов кристаллической решетки

Подробнее

Лекция 2. Время жизни носителей заряда. Дрейфовое и диффузионное движение носителей заряда

Лекция 2. Время жизни носителей заряда. Дрейфовое и диффузионное движение носителей заряда Лекция 2. Время жизни носителей заряда. Дрейфовое и диффузионное движение носителей заряда Таким образом, в примесных полупроводниках концентрации основных носителей заряда (пп электронного полупроводника

Подробнее

Изучение эффекта Холла, определение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике

Изучение эффекта Холла, определение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике Работа 41 Изучение эффекта Холла, определение концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводнике Цель работы На основании измерений постоянной Холла и электропроводности определить концентрацию

Подробнее

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ Контрольная работа

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ Контрольная работа ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики Волго-Вятский филиал Кафедра математических

Подробнее

Электропроводность твердых тел А.В. Шишкин, АЭТУ, НГТУ 1

Электропроводность твердых тел А.В. Шишкин, АЭТУ, НГТУ 1 Электропроводность твердых тел 27.08.2013 А.В. Шишкин, АЭТУ, НГТУ 1 1. Классификация твердых тел по электропроводности R = (l / S); = 1 /. По электропроводности все твердые тела можно разделить на три

Подробнее

W e. И.В. Музылёва, 2014 год Страница 1

W e. И.В. Музылёва, 2014 год Страница 1 1. Классификация твердых тел по проводимости в соответствии с зонной теорией. В соответствии с принципом квантовой механики электроны атома могут обладать определенными значениями энергии или находиться

Подробнее

Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н.

Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО РЕЗИСТОРА Методические указания к лабораторной

Подробнее

Исследование электропроводности полупроводников. Краткое теоретическое введение

Исследование электропроводности полупроводников. Краткое теоретическое введение 040002. Исследование электропроводности полупроводников. Цель работы: Определить сопротивление и его зависимость от температуры для полупроводникового материала. Установить тип материала и уровень его

Подробнее

НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ФКЛ-10

НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ФКЛ-10 НПО УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ «ТУЛАНАУЧПРИБОР» МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ФКЛ-10 ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ

Подробнее

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО Кафедра экспериментальной физики СПбГПУ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 202 ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И ПОЛУПРОВОДНИКА ЦЕЛЬ РАБОТЫ Определение температурного коэффициента сопротивления

Подробнее

Рис Энергетическая диаграмма изолированного атома

Рис Энергетическая диаграмма изолированного атома Лекция 1. Электропроводность полупроводников. Беспримесные полупроводники Полупроводники занимают по электропроводности промежуточное положение между металлами (проводниками электрического тока) и диэлектриками.

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ Ю.И. Тюрин 008 г. ИССЛЕДОВАНИЕ

Подробнее

ОСНОВЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

ОСНОВЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. КОРОЛЕВА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

Подробнее

Лекция 11. Электронно-дырочный переход

Лекция 11. Электронно-дырочный переход Лекция 11. Электронно-дырочный переход Контакт двух примесных полупроводников с различными типами проводимости называется электронно-дырочным переходом или сокращенно p-n-переходом. Обычно он создается

Подробнее

Глава 6. Люминесценция кристаллов с глубокими центрами (статистика Шокли-Рида)

Глава 6. Люминесценция кристаллов с глубокими центрами (статистика Шокли-Рида) Глава 6. Люминесценция кристаллов с глубокими центрами (статистика Шокли-Рида) Кроме доноров и акцепторов, в полупроводнике есть центры, энергия ионизации которых не является малой величиной по сравнению

Подробнее

по курсу ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Полупроводники

по курсу ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Полупроводники Министерство образования Российской Федерации РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.В.Солдатов, Г.Э.Яловега, И.Е.Штехин, А.Н. Кравцова МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по курсу ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Часть 8 Полупроводники

Подробнее

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА Министерство образования и науки Российской Федерации Саратовский государственный технический университет ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА Методические указания к выполнению лабораторной

Подробнее

Тема 4. Полупроводники. Сверхпроводимость.

Тема 4. Полупроводники. Сверхпроводимость. Тема 4. Полупроводники. Сверхпроводимость. П.1. Полупроводники. П.2. Примесный полупроводник П.3. Явление сверхпроводимости. П.4. Модель явления сверхпроводимости. П.5. Закономерности сверхпроводимости.

Подробнее

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ЛЕКЦИЯ 10 ЗОННАЯ ТЕОРИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ Образование энергетических зон. Заполнение энергетических зон электронами. Проводники, полупроводники и изоляторы. Движение

Подробнее

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-упи»

Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-упи» Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-упи» ПОЛУПРОВОДНИКИ Вопросы для программированного контроля по физике для студентов всех форм обучения всех

Подробнее

Заметная проводимость есть у проводников и полупроводников. 1) электропроводность полупроводников обычно существенно ниже, чем металлов

Заметная проводимость есть у проводников и полупроводников. 1) электропроводность полупроводников обычно существенно ниже, чем металлов Полупроводники и их свойства. По характеру электропроводности - три типа твердых тел : проводники (обычно - металлы) полупроводники диэлектрики (изоляторы) (+ твердые электролиты) Заметная проводимость

Подробнее

Изучение работы p-n перехода

Изучение работы p-n перехода НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НИЛ техники эксперимента МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ ПО КУРСУ «ФИЗИКА» www.rib.ru e-mail: if@rib.ru 010804. Изучение работы -

Подробнее

Лекция 4 Контактные явления. 4.1 Контактная разность потенциалов

Лекция 4 Контактные явления. 4.1 Контактная разность потенциалов Лекция 4 Контактные явления 4.1 Контактная разность потенциалов Из модели сильной связи в зонной теории твердого тела следует, что энергия электронов в кристалле - величина отрицательная. Физически это

Подробнее

КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ. Кафедра физики

КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ. Кафедра физики КАЗАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра физики МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ для студентов специальностей 290300, 290600, 290700, 290800, 291000, 240400,

Подробнее

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА SOLID STATE PHYSICS. Акулов В.Н. БГТУ имени В.Г.Шухова Белгород, Россия. Akulov V.N. BSTU behalf V.G. Shukhov Belgorod, Russia

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА SOLID STATE PHYSICS. Акулов В.Н. БГТУ имени В.Г.Шухова Белгород, Россия. Akulov V.N. BSTU behalf V.G. Shukhov Belgorod, Russia ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Акулов В.Н. БГТУ имени В.Г.Шухова Белгород, Россия SOLID STATE PHYSICS Akulov V.N. BSTU behalf V.G. Shukhov Belgorod, Russia Все твердые тела по электрофизическим свойствам разделяются

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 10 Свойства p-n переходов. Пробой p-n перехода

ЛЕКЦИЯ 10 Свойства p-n переходов. Пробой p-n перехода ЛЕКЦИЯ Свойства p-n переходов План занятия:. Пробой p-n перехода 2. Температурные свойства p-n перехода 3. Емкость p-n перехода Пробой p-n перехода При рабочих величинах обратного напряжения протекает

Подробнее

9. СТАТИСТИКА КВАНТОВЫХ ЧАСТИЦ. ЭЛЕКТРОНЫ В МЕТАЛЛЕ

9. СТАТИСТИКА КВАНТОВЫХ ЧАСТИЦ. ЭЛЕКТРОНЫ В МЕТАЛЛЕ f(),5 9 СТАТИСТИКА КВАНТОВЫХ ЧАСТИЦ ЭЛЕКТРОНЫ В МЕТАЛЛЕ Квантовые частицы в зависимости от спина s делятся на бозоны (целый спин, s =,,, фотоны, фононы) и фермионы (полуцелый спин, s = /, /,, электроны)

Подробнее

Лабораторная работа 32 ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. Элементарная теория проводимости металлов

Лабораторная работа 32 ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. Элементарная теория проводимости металлов Лабораторная работа 32 ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ Цель работы - определение температурного коэффициента сопротивления меди. Приборы и принадлежности: исследуемый медный

Подробнее

Элементы физики твердого тела. Зонная теория твердых тел.

Элементы физики твердого тела. Зонная теория твердых тел. Элементы физики твердого тела. Зонная теория твердых тел. 1 1. Энергетические зоны в кристаллах. 2. Зонная структура металлов, диэлектриков, и полупроводников. 3. Собственная проводимость полупроводников.

Подробнее

Решение задачи 2. Ответ. Амперметр покажет 0,1 А. Решение задачи 3. E В цепи будет протекать ток, равный I

Решение задачи 2. Ответ. Амперметр покажет 0,1 А. Решение задачи 3. E В цепи будет протекать ток, равный I Олимпиада для студентов и выпускников вузов 03 г. Направление «Электроника и телекоммуникация» Профили: «Инжиниринг в электронике» «Измерительные технологии наноиндустрии» I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ Решение задачи.

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Методические указания для выполнения лабораторных работ

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Методические указания для выполнения лабораторных работ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ Методические указания для выполнения лабораторных работ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

Подробнее

ФИЗИКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ФИЗИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ФИЗИКА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ ФИЗИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ

Подробнее

Тема 3. Квантовая теория электропроводности.

Тема 3. Квантовая теория электропроводности. Тема 3. Квантовая теория электропроводности. П.1. Классическая модель электропроводности. П.2. Квантовая теория движения свободных электронов в веществе П.3. Запрещенные зоны П.4. Зоны Бриллюэна. П.5.

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ПРОВОДИМОСТИ

ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ ПРОВОДИМОСТИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра теоретической и экспериментальной физики

Подробнее

ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ В ПОЛУ- ПРОВОДНИКЕ

ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ В ПОЛУ- ПРОВОДНИКЕ Лабораторная работа 5 ИЗМЕРЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ В ПОЛУ- ПРОВОДНИКЕ Цель работы: определение ширины запрещенной зоны в полупроводнике по температурной зависимости электропроводности и постоянной

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 325 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 325 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 325 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА Цель и содержание работы Целью работы является изучение свойств полупроводникового диода. Содержание работы состоит

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 Электропроводность полупроводниковых материалов Цель работы Изучение стандартных методов определения удельной электрической проводимости полупроводниковых материалов при различных

Подробнее

ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ Кафедра радиофизики Г.В. ТАЮРСКАЯ, Ю.С. МАСЛЕННИКОВА ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Конспект лекций Казань 015 УДК 61.38 ББК Ж/О Принято на заседании кафедры

Подробнее

Изучение характеристик электронно-дырочного перехода

Изучение характеристик электронно-дырочного перехода Работа 44 Изучение характеристик электронно-дырочного перехода Цель работы Исследовать вольт-амперную характеристику плоскостного перехода и ее зависимость от температуры. Вывод уравнения вольт-амперной

Подробнее

Глава. Электроны и дырки в полупроводниках.

Глава. Электроны и дырки в полупроводниках. Глава Электроны и дырки в полупроводниках Зонная структура полупроводников, диэлектриков Определим валентную зону как наивысшую энергетическую зону электронов в твердом теле, которая целиком заполнена

Подробнее

И. Н. Фетисов ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

И. Н. Фетисов ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 1 Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана И. Н. Фетисов ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Методические указания к выполнению лабораторной работе Ф-61 по курсу общей физики Под редакцией

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Собственное поглощение

ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. Собственное поглощение 1 ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Цель работы: ознакомление с явлением поглощения оптического излучения полупроводником, измерение спектров поглощения кристаллов CdS и GaAs при комнатной

Подробнее

Электронно-дырочный переход

Электронно-дырочный переход Кафедра экспериментальной физики СПбПУ Электронно-дырочный переход Методические указания к лабораторному практикуму по общей физике СПбПУ 2014 Лабораторная работа 2.08 «Электронно-дырочный переход» 1 http://physics.spbstu.ru

Подробнее

Кафедра НТР ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 2 "ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ" на 2007/2008 учебный год

Кафедра НТР ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 2 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ на 2007/2008 учебный год ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ 1 1. Зонные диаграммы металла, полупроводника и диэлектрика. Образование энергетических зон. 2. Что такое область пространственного заряда (ОПЗ). Какие заряды её образуют? 3. Изобразите

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ВОЛЬТ - АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА С p -n ПЕРЕХОДОМ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ВОЛЬТ - АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА С p -n ПЕРЕХОДОМ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.15 ВОЛЬТ - АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА С - ПЕРЕХОДОМ ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Осмыслить основные физические процессы в р- -переходе. 2. Научиться снимать вольт-амперные характеристики диодов. 3.

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 322 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И ПОЛУПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 322 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И ПОЛУПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И ПОЛУПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Целью работы является изучение зависимости сопротивления образцов металла

Подробнее

3 «Вольтамперная характеристика p-n перехода» q k U, (2.6) U внешнее напряжение. Баланс токов через переход можно записать в виде: диф. qu kt.

3 «Вольтамперная характеристика p-n перехода» q k U, (2.6) U внешнее напряжение. Баланс токов через переход можно записать в виде: диф. qu kt. 3 «Вольтамперная характеристика - перехода» Если области - перехода находятся при одной и той же температуре, при отсутствии приложенного к --переходу напряжения, ток через него равен нулю, т.е. все потоки

Подробнее

1. Происхождение энергетических зон в кристаллах. 2. Металлы, распределение энергетических зон 3. Диэлектрики, распределение энергетических зон

1. Происхождение энергетических зон в кристаллах. 2. Металлы, распределение энергетических зон 3. Диэлектрики, распределение энергетических зон Содержание: 1. Происхождение энергетических зон в кристаллах 2. Металлы, распределение энергетических зон 3. Диэлектрики, распределение энергетических зон 4. Полупроводники с точки зрения зонной теории

Подробнее

КУРС «Электронная структура атомов, молекул и твердых тел

КУРС «Электронная структура атомов, молекул и твердых тел 8.11.01 КУРС «Электронная структура атомов, молекул и Лекция 13. Электронная структура и свойства твердых тел (кристаллов). Часть 9.11.10 Электронная структура и свойства 1 Содержание: 1. Симметрия кристаллической

Подробнее

Лекция 1 Ток проводимости. Закон Ома для однородного участка цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников

Лекция 1 Ток проводимости. Закон Ома для однородного участка цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников Лекция 1 Ток проводимости. Закон Ома для однородного участка цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников Ток проводимости. Плотность тока. Сила тока Определение. Током проводимости называется

Подробнее

Лекция 3. Полупроводники. Статистика электронов и дырок в полупроводниках.

Лекция 3. Полупроводники. Статистика электронов и дырок в полупроводниках. Лекция 3. Полупроводники. Статистика электронов и дырок в полупроводниках. 6.5. Функция плотности состояний для электронов и дырок Из анализа формулы для концентрации электронов g f (6.8) видно, что для

Подробнее

ПРОГРАММА КУРСА «ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. ЧАСТЬ 1» (кафедра физики низких температур и сверхпроводимости, магистратура, 1 семестр)

ПРОГРАММА КУРСА «ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. ЧАСТЬ 1» (кафедра физики низких температур и сверхпроводимости, магистратура, 1 семестр) ПРОГРАММА КУРСА «ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. ЧАСТЬ 1» (кафедра физики низких температур и сверхпроводимости, магистратура, 1 семестр) 1. ЗОННАЯ СТРУКТУРА ПОЛУПРОВОДНИКОВ* Классификация полупроводниковых

Подробнее

S E. j J V _. J b

S E. j J V _. J b ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 66 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА 1. Цель работы Целью работы является изучение эффекта Холла в полупроводниках, определение коэффициента Холла, концентрации и подвижности носителей тока.

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ФОТОПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛЕНОК

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ФОТОПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛЕНОК ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.8. ФОТОПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛЕНОК Введение Явление фотопроводимости заключается в возрастании электропроводности полупроводника под действием света. Это явление используется

Подробнее

Методические указания к лабораторной работе Ф-5А по курсу общей физики Под редакцией Л.К.Мартинсона МГТУ им.н.э.баумана, 2010

Методические указания к лабораторной работе Ф-5А по курсу общей физики Под редакцией Л.К.Мартинсона МГТУ им.н.э.баумана, 2010 Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана И. Н. Фетисов ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ 1 Методические указания к лабораторной работе

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.16

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.16 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.6 ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ХОЛЛА В ПОЛУПРОВОДНИКАХ Цель работы: исследование зависимости ЭДС Холла в полупроводниках от индукции магнитного поля. Определение концентрации и подвижности основных

Подробнее

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23. Изучение электропроводности металлов. Теоретическое введение. Электропроводность металлов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 23. Изучение электропроводности металлов. Теоретическое введение. Электропроводность металлов ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 Изучение электропроводности металлов Теоретическое введение Электропроводность металлов Если на концах проводника поддерживается постоянная разность потенциалов, то внутри проводника

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 12 СОБСТВЕННЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ДОНОРНЫЕ И АКЦЕПТОРНЫЕ УРОВНИ

ЛЕКЦИЯ 12 СОБСТВЕННЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ДОНОРНЫЕ И АКЦЕПТОРНЫЕ УРОВНИ ЛЕКЦИЯ 2 СОБСТВЕННЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ. ДОНОРНЫЕ И АКЦЕПТОРНЫЕ УРОВНИ Мы рассматривали какой-то абстрактный собственный прямозонный полупроводник, зона проводимости и валентная зона которого описывались

Подробнее

где ε 0 - диэлектрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость полупроводникового материала, d - ширина ОПЗ; S - площадь p-n перехода.

где ε 0 - диэлектрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость полупроводникового материала, d - ширина ОПЗ; S - площадь p-n перехода. 5 «Барьерная емкость p-n перехода» Двойной пространственный слой p-n перехода напоминает обкладки конденсатора с разнополярным зарядом на них (рисунок 2.7, рисунок 2.13). Увеличение обратного напряжения

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Саратовский государственный технический университет ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ Методические указания

Подробнее

ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРА

ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРА Министерство образования и науки Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова Кафедра микроэлектроники Н. А. Рудь А. Н. Сергеев ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОРЕЗИСТОРА Методические указания

Подробнее

Проводимость полупроводников

Проводимость полупроводников Проводимость полупроводников Электроны и дырки В предыдущей лекции, в параграфе «Оптические переходы», мы говорили о внутреннем фотоэффекте, приводящем к переходу электронов из валентной зоны в зону проводимости,

Подробнее

Ст. преподаватель Кирильчук О.В., Ст. преподаватель Виноглядов В.Н. Лабораторная работа 5-9(н): Изучение полупроводникового диода

Ст. преподаватель Кирильчук О.В., Ст. преподаватель Виноглядов В.Н. Лабораторная работа 5-9(н): Изучение полупроводникового диода 1 Ст. преподаватель Кирильчук О.В., Ст. преподаватель Виноглядов В.Н. Лабораторная работа 5-9(н): Изучение полупроводникового диода Студент: группа: Допуск Выполнение Защита Цель работы: изучение принципа

Подробнее

Статистика электронов и дырок в полупроводниках

Статистика электронов и дырок в полупроводниках Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Кемеровский государственный университет Кафедра экспериментальной физики Л. В. Колесников, А. Л. Юдин Статистика электронов и дырок

Подробнее

Лабораторная работа 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЕРЕХОДОВ. Вариант 1

Лабораторная работа 1 ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПОЛУПРОВОДНИКОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЕРЕХОДОВ. Вариант 1 Вариант 1 1. Для простейшей кубической решетки изобразить плоскость (120). 2. Для кремния n-типа с концентрацией примеси N D = 1 10 24 м -3 (Т = 300 К) заряда, если к образцу кремния n-типа (N D = 1 10

Подробнее

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 53 3943 Ф 503 ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ Методические

Подробнее

Основы физики твердого тела

Основы физики твердого тела Зонная теория: два подхода Используют два подхода к нахождению энергий электронов в периодическом потенциале кристаллической решетки Подход #1: приближение связанных электронов (одноатомные уровни энергий!)

Подробнее

Элементы физики твердого тела

Элементы физики твердого тела Новосибирский государственный технический университет Элементы физики твердого тела Кафедра прикладной и теоретической физики Суханов И.И. Предметный указатель Дискретные уровни энергии электрона в атоме

Подробнее

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ИХ СВОЙСТВА

ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ИХ СВОЙСТВА ГЛАВА 4. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ИХ СВОЙСТВА 4.1. СОБСТВЕННЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ Известно большое число веществ, которые по своим свойствам относятся к классу полупроводников. Что

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 10 КВАНТОВЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА. МОДЕЛЬ АНДЕРСОНА

ЛЕКЦИЯ 10 КВАНТОВЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА. МОДЕЛЬ АНДЕРСОНА ЛЕКЦИЯ 10 КВАНТОВЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА. МОДЕЛЬ АНДЕРСОНА 1. Квантовый эффект Холла Речь пойдет о поведении электронов в металлах при сверхнизких температурах, когда ωτ 1 (когда столкновения не играют роли).

Подробнее

Задача 1. Время выполнения задания 180 мин. Направление «Электроника и наноэлектроника»

Задача 1. Время выполнения задания 180 мин. Направление «Электроника и наноэлектроника» 1 Направление «Электроника и наноэлектроника» Задача 1 Время выполнения задания 180 мин. Дано: Е 1 =100 В; Е 2 =500 В; R 1 =1 ком; R 2 =4 ком; R 3 =5 ком; R 4 =500 Ом; R 5 =10 ком; R 6 =100 Ом; Найти показания

Подробнее

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТЕХНИЧЕСКИЙ

Подробнее

Изучение работы полупроводниковых выпрямителей

Изучение работы полупроводниковых выпрямителей Федеральное агентство по образованию РФ Ухтинский государственный технический университет 32 Изучение работы полупроводниковых выпрямителей Методические указания к лабораторной работе для студентов всех

Подробнее

Методические указания ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Методические указания ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет» Методические указания к лабораторной работе 6.3 ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ

Подробнее

Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана. И. Н. Фетисов

Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана. И. Н. Фетисов Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана И. Н. Фетисов ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ Методические указания к лабораторной работе

Подробнее

Вопрос 1 (1 балл) Какой из перечисленных материалов позволяет создать более высокотемпературные диоды?

Вопрос 1 (1 балл) Какой из перечисленных материалов позволяет создать более высокотемпературные диоды? Итоговые контрольные вопросы по курсу Вопрос 1 (1 балл) Какой из перечисленных материалов позволяет создать более высокотемпературные диоды? a. GaAs b. Ge c. Si Вопрос 2 (1 балл) В какой из трех схем включения

Подробнее

доп.лекции (план на 14.03): 15 марта (!!!ЗАВТРА!!!) в в Гл.физ. 10 мая (вторники) в в Гл.физ. 20 марта студенческая олимпиада по физике

доп.лекции (план на 14.03): 15 марта (!!!ЗАВТРА!!!) в в Гл.физ. 10 мая (вторники) в в Гл.физ. 20 марта студенческая олимпиада по физике В.Н.Глазков, «Квантовая макрофизика», 14.03.2016 Квантовая макрофизика. Лекция 6. Объёмные полупроводники. доп.лекции (план на 14.03): 15 марта (!!!ЗАВТРА!!!) в 17.05 в Гл.физ. 10 мая (вторники) в 17.05

Подробнее

доп.лекция (план на 15.03): 10 мая (вторник) в в Гл.физ.

доп.лекция (план на 15.03): 10 мая (вторник) в в Гл.физ. В.Н.Глазков, «Квантовая макрофизика», 15.03.2016 Квантовая макрофизика. Лекция 7. Контактные явления в полупроводниках. Построение энергетических диаграмм контактов полупроводников. доп.лекция (план на

Подробнее

Исследование характеристик фоторезистора

Исследование характеристик фоторезистора Работа 42 Исследование характеристик фоторезистора Цель работы Ознакомиться с принципом действия фоторезистора и исследовать его вольт-амперные, световые и спектральную характеристики, оценить ширину запрещенной

Подробнее

3.2. Классическая электронная теория проводимости.

3.2. Классическая электронная теория проводимости. .. Классическая электронная теория проводимости. Можно ли понять экспериментальные закономерности электрического тока, исходя из известных классических представлений о движении зарядов и структуре вещества?

Подробнее

1. Оценочные средства текущего контроля. Образцы вопросов теста по вариантам: Тест 1: Тест 2: Вариант 1:

1. Оценочные средства текущего контроля. Образцы вопросов теста по вариантам: Тест 1: Тест 2: Вариант 1: 1. Оценочные средства текущего контроля. Образцы вопросов теста по вариантам: Тест 1: 1й вариант Закон Ома для активного участка цепи Активное сопротивление Вольтамперная характеристика Линейные сопротивления

Подробнее

На этом рисунке приняты следующие обозначения:

На этом рисунке приняты следующие обозначения: Полупроводники Полупроводники вещества, электропроводность которых при комнатной температуре имеет промежуточное значение между электропроводностью металлов (6 4 - - - - - - Ом см и диэлектриков ( Ом см.

Подробнее

Лекция 2 Раздел 1. АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА Тема 1.1: ДИОДЫ, ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСТРОЙСТВА. План лекции:

Лекция 2 Раздел 1. АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА Тема 1.1: ДИОДЫ, ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСТРОЙСТВА. План лекции: Лекция 2 Раздел 1. АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА Тема 1.1: ДИОДЫ, ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ УСТРОЙСТВА План лекции: 1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего напряжения. 2. Электронно-дырочный

Подробнее

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ И

ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ И Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Радиофизический факультет Кафедра электроники Отчет по лабораторной работе: ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ И ДИФФУЗИОННОЙ ДЛИНЫ НЕРАВНОВЕСНЫХ НОСИТЕЛЕЙ

Подробнее

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛЕ

КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛЕ ЛЕКЦИЯ 8 КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В МЕТАЛЛЕ Эффективная потенциальная энергия электронов в атоме может быть представлена в виде потенциальной ямы. Спектр разрежѐнный отрицательных значений

Подробнее

Электропроводность. в полупроводниках и диэлектриках

Электропроводность. в полупроводниках и диэлектриках Электропроводность в полупроводниках и диэлектриках 1. Заполнение энергетических зон электронами в диэлектрике Валентная зона заполнена полностью и отделена от следующей за ней свободной зоны широкой (E

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 8 КВАЗИКЛАССИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРОНОВ. ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В МЕТАЛЛАХ. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ

ЛЕКЦИЯ 8 КВАЗИКЛАССИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРОНОВ. ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В МЕТАЛЛАХ. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ЛЕКЦИЯ 8 КВАЗИКЛАССИЧЕСКИЙ ХАРАКТЕР ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРОНОВ. ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В МЕТАЛЛАХ. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ Рассмотрим, чем отличается электронная жидкость от электронного газа.

Подробнее