Bài 3762

Question

Ở nhiệt độ phòng, bán dẫn gemani $(Ge)$ có mật độ hạt tải điện $n_i=2,4.10^{19} m^{-3}$. Độ linh động của êlectron và của lỗ trống bằng $\mu_n=0,38 m^2/Vs, \mu_p=0,18m^2/Vs$. Điện tích của êlectron và lỗ trống có độ lớn $e=1,6.10^{-19} C$
a) Tính mật độ êlectron $n_n$ và mật độ lỗ trống $p_p$ trong bán dẫn gemani pha tạp chất bo (B) với mật độ $n_a=1,6.10^{20}m^{-3}. $ Cho biết gemani có 4 êlectron hoá trị, bo có 3 êlectron hoá trị và mỗi nguyên tử bo cho 1 hạt tải điện (lỗ trống)
b) Tính điện dẫn suất $\sigma $ và điện trở suất $\rho $ của bán dẫn tạp chất gemani pha tạp chất bo.

Chu Đức Anh · Answer 1 · 9/13/2012 4:15:17 PM

a) Nguyên tử bo (B) có ít êlectron hoá trị hơn nguyên tử gemani (Ge) nên nguyên tử bo là tạo chất axeptow và bán dẫn gemani pha tạp bo là bán dẫn loại p. Đối với bán dẫn loại p, ta có công thức :
        $n_p.p_p=n_i^2=(2,4.10^{16} )^2=5,76.10^{32} $
($n_p$ là mật độ lỗ trống, $n_i$ là mật độ hạt tải điện của bán dẫn tinh khiết (hay là bán dẫn riêng))
Theo đầu bài, mỗi nguyên tử bo cho 1 hạt tải điện (lỗ trống) nên mật độ lỗ trống $p_p$ trong bán dẫn gemani pha tạp bo sẽ bằng mật độ tạp chất exeptơ $n_a$ tức là :
        $p_p=n_a=1,6.10^{20}m^{-3}$
Từ đó suy ra mật độ êlectron $n_p$ trong bán dẫn này bằng :
        $n_p=\frac{n_i^2}{p_p} =\frac{5,76.10^{32} }{1,6.10^{20} }=3,6.10^{12} m^{-3} $

b) Bán dẫn tạp chát gemani pha tạp bo dẫ điện đồng thời bằng cả êlectron và lỗ trống nên điện dẫ suất của bán dẫn này được xác định bởi công thức :
        $\sigma =e.n_p.\mu_n+e.p_p.\mu_p=e(n_p\mu_n+p_p\mu_p)$
Theo đầu bài, ta có : $\frac{\mu_n}{\mu_p} \approx 2$ nhưng theo kết quả tính ở câu a thì $\frac{p_p}{n_p} \approx 4.10^7$ nên $p_p\mu_p >>n_p\mu_n$. Do đó điện dẫn suất $\sigma $ của bán dẫn gemani (Ge) pha tạp bo có thể tính gần đúng bằng :
        $\sigma \approx e.p_p\mu_p$
Thay số : $\sigma \approx 1,6.10^{-19}.1,6.10^{20}.0,18=4,6S (Simen) $
Từ đó suy ra điện trở suất $\rho $ của bán dẫn này bằng :
        $\rho =\frac{l}{\sigma } \approx \frac{1}{4,6}=21,7.10^{-2}\Omega m $

Bài 3762

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 3762

1 Đáp án

Liên quan

Lý thuyết liên quan