VLBD-lý-thuyết-đã gộp

Giới thiệu · Các khối xây dựng cơ bản của các dụng cụ bán dẫn: STT Khối xây dựng cơ bản Ứng dụng chính trong các dụng cụ bán dẫn 1 Chuyển tiếp kim loại-bán dẫn M-S Diode Schottky, Transi

Trang 1

VLBD-182 _ KTGHK-Phần LT – Trang 1/2

ĐHQG Tp HCM – ĐHBK – Khoa Điện-ĐT

Bộ môn Điện Tử

GVPT: Hồ Trung Mỹ

HƯỚNG DẪN ÔN TẬP KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ Môn học: Vật lý bán dẫn (EE1013) – HK 182

Chú ý:

· Đề kiểm tra trắc nghiệm gồm có 25 câu với thời gian làm bài là 40 phút.

· Đề kiểm tra không sử dụng tài liệu và câu nào trả lời sai bị trừ 0.2 điểm (không trừ nếu không đánh dấu).

· Nội dung: gồm các chương 1, 2 và 3

v Phần lý thuyết:

Trọng tâm của các chương:

Chương 1 Giới thiệu

· Các khối xây dựng cơ bản của các dụng cụ bán dẫn:

STT Khối xây dựng cơ bản Ứng dụng chính trong các dụng cụ bán dẫn

1 Chuyển tiếp kim loại-bán dẫn (M-S) Diode Schottky, Transistor Schottky, MESFET

2 Chuyển tiếp P-N Các loại diode bán dẫn (chỉnh lưu, ổn áp, LED,

varicap,,,,), BJT, JFET

3 Chuyển tiếp dị thể Các transistor đặc biệt (TD: HBT) và các dụng cụ

quang ĐT có hiệu năng cao

4 Cấu trúc MOS MOSFET, phần tử nhớ 1 bit của DRAM, cảm biến

ảnh CCD và CMOS

Chú ý: Ta chỉ chú ý đến thành phần chính tạo nên dụng cụ bán dẫn, mặc dù các chuyển tiếp khác vẫn có:

o Chuyển tiếp M-S có 2 dạng:

§ chuyển tiếp chỉnh lưu: làm thành phần chính chế tạo dụng cụ bán dẫn (trong bảng trên)

§ tiếp xúc Ohm: để tạo kết nối các chân ra của dụng cụ bán dẫn.

o Chuyển tiếp P-N ở miền S (Source) và D (Drain) của MOSFET.

· Các xu hướng công nghệ vi mạch (IC) bán dẫn:

Gồm 3 xu hướng chính: tăng mật độ tích hợp, tốc độ xử lý cao và tiêu thụ năng lượng thấp (công suất thấp) Ngoài ra trong các sản phẩm dùng dụng cụ bán dẫn càng tăng thêm lượng bộ nhớ không bốc hơi.

Chương 2 Dải năng lượng và nồng độ hạt dẫn ở điều kiện cân bằng

1 Phân loại vật liệu theo điện dẫn suất (hay điện trở suất) và khe năng lượng.

2 Sự hình thành dải năng lượng Khái niệm dải dẫn, dải hóa trị và dải cấm Khe năng lượng EG.

3 Phân biệt bán dẫn nguyên tố và bán dẫn hỗn hợp (phức hợp).

4 Chất bán dẫn dùng trong dụng cụ bán dẫn thường dùng loại bán dẫn có cấu trúc tinh thể gì?

5 Chất bán dẫn hỗn hợp thường dùng cho các dụng cụ gì?

6 Các nguyên tố bán dẫn thường nằm ở đâu trong bảng phân loại tuần hoàn (nhóm mấy)?

7 Thế nào gọi là bán dẫn trực tiếp, bán dẫn gián tiếp Cho thí dụ loại bán dẫn nào là trực tiếp, gián tiếp?

8 Chất bán dẫn có (các) liên kết nào trong các liên kết sau: kim loại, ion, đồng hóa trị, và van der Waals?

9 Bán dẫn nội tại và bán dẫn có pha tạp chất.

10 Đặc tính của phân bố Fermi-Dirac Khi nhiệt độ tăng thì đặc tính này thay đổi như thế nào?

11 Mức (năng lượng) Fermi EFtrong chất rắn: EF nằm ở đâu trong chất dẫn đện, bán dẫn và cách điện?

12 Phân bố Botlzmann: nồng độ điện tử n và nồng độ lỗ p ở cân bằng nhiệt

n » NC exp(–(EC–EF)/kT) với EC – EF ³ 2kT

p » NV exp(–(EF–EV)/kT) với EF – EV ³ 2kT

13 Nồng độ hạt dẫn nội tại ni

.exp

2

g

E

kT

Khi nhiệt độ thay đổi thì ni bị ảnh hưởng như thế nào? (Khi nhiệt độ tăng ? Khi nhiệt độ là 0 K?)

14 Thế nào chất donor, acceptor? Trong bảng phân loại tuần hoàn, nếu ta dùng bán dẫn thuộc nhóm IV thì các

chất donor và acceptor thuộc các nhóm nào? Các mức năng lượng donor ED và acceptor EA nằm ở đâu trong giản đồ năng lượng của chất bán dẫn?

Trang 2

15 Sự hình thành bán dẫn loại N, loại P Hạt dẫn đa số và hạt dẫn thiểu số Định luật tác động số đông của chất bán dẫn (nội tại và có pha tạp chất) ở cân bằng nhiệt: n.p = ni 2

16 Năng lượng ion hóa của tạp chất donor và acceptor là gì?

17 Vị trí mức Fermi EF thay đổi như thế nào trong giản đồ dải năng lượng khi tăng nồng độ tạp chất trong bán dẫn loại N, và loại P? Bán dẫn suy biến là bán dẫn gì?

18 Nồng độ hạt dẫn trong bán dẫn loại N ở cân bằng nhiệt (nếu ND >> ni) nn» ND và pn = ?

19 Nồng độ hạt dẫn trong bán dẫn loại P ở cân bằng nhiệt (nếu NA >> ni) pp» NA và np = ?

20 Mức năng lượng Fermi bị ảnh hưởng như thế nào bởi nồng độ tạp chất và nhiệt độ? Công thức tính với bán dẫn N và bán dẫn P chỉ pha 1 loại tạp chất: E F – E i = ?

21 Bán dẫn có bổ chính (còn được gọi là bán dẫn bù) ở cân bằng nhiệt (xét nồng độ tạp chất >>ni):

(Ký hiệu NA là nồng độ tạp chất acceptor và ND là nồng độ tạp chất Donor.)

· Với bán dẫn loại N (ND > NA), ta có nồng độ hạt dẫn đa số nn và nồng độ hạt dẫn thiểu số pn:

1

2

n = éN -N + N -N + n ù

2

i n n

n p n

= ; nếu ND- NA ? ni Þ nn » ND- NA và

2

i n

n p

»

-· Với bán dẫn loại P (NA > ND), ta có nồng độ hạt dẫn đa số pp và nồng độ hạt dẫn thiểu số np:

1

2

p = éN -N + N -N + n ù

2

i p p

n n p

= ; nếu N A-N D ?n iÞ p p »N A-N D và

2

i p

n n

»

-Chương 3 Các hiện tượng vận chuyển hạt dẫn

1 Chuyển động trôi và khuếch tán trong bán dẫn Vận tốc trôi của hạt dẫn Quan hệ giữa độ linh động của điện tử

và độ linh động của lỗ trong cùng chất bán dẫn?

2 Công thức vận tốc trôi chỉ đúng trong trường hợp nào?

3 Các cơ chế tán xạ nào ảnh hưởng đến độ linh động của hạt dẫn và sự phụ thuộc vào nhiệt độ của các cơ chế này như thế nào?

4 Quan hệ Einstein: cho thấy sự tương quan của hiện tượng khuếch tán và hiện tượng trôi của hạt dẫn

Hệ số khuếch tán điện tử Hệ số khuếch tán lỗ Dạng tổng quát

kT D

q m

= ç ÷

kT D

q m

= ç ÷

D V

m =

với VT là điện áp nhiệt và VT = kT/q

5 Định nghĩa cùa thế Fermi Làm sao xác định được loại bán dẫn dựa trên thế Fermi?

6 Độ dẫn điện s của bán dẫn (giả sử bán dẫn nếu có pha tạp chất thì được phân bố đều):

1

s s= +s = m + m = r với độ dẫn điện do điện tử sn (= qn mn) và độ dẫn điện do lỗ sp (= qpmp).

7 Ảnh hưởng của nồng độ tạp chất lên điện trở suất của bán dẫn như thế nào?

8 Sự sinh cặp điện tử-lỗ trong bán dẫn thường gặp do các tác động nào?

9 Tái hợp có bức xạ và tái hợp không có bức xạ thường gặp trong các loại bán dẫn nào? Trong dụng cụ quang điện tử người ta thường dùng loại bán dẫn có tái hợp nào?

10 Tái hợp trực tiếp thường xảy ra với bán dẫn loại nào? Thí dụ: Si và GaAs thì loại bán dẫn nào có xảy ra tái hợp trực tiếp?

11 Xét bán dẫn trực tiếp loại N, với bơm mức thấp thì công thức tính tốc độ tái hợp của nó là gì?

12 Tái hợp gián tiếp?

13 Tái hợp nào có ảnh hưởng đến 3 hạt dẫn?

14 Ánh sáng phải có năng lượng bao nhiêu mới có thể tạo nên cặp điện tử-lỗ khi ta chiếu ánh sáng vào bán dẫn có

khe năng lượng là Eg?

15 Khi có hiện tượng tái hợp trong bán dẫn trực tiếp có khe năng lượng là Eg thì ánh sáng sinh ra có bước sóng bao nhiêu?

16 Ý nghĩa của phương trình liên tục?

17 Các phương trình liên tục của điện tử và lỗ:

Điện tử Lỗ

Trang 3

VLBD_AY1516-S2_BT giải sẵn – trang 1/7

ĐHBK Tp HCM – Khoa ĐĐT–BMĐT

Môn: Vật lý bán dẫn –AY1516-S2

Một số BT giải sẵn

 Chương 1 – Giới thiệu

1 Các dụng cụ bán dẫn nào được xây dựng từ khối xây dựng cơ bản [dụng cụ]:

a) Chuyển tiếp pn b) Cấu trúc MOS

BG

photodiode

 BJT, thyristor, JFET

2 Các dụng cụ bán dẫn nào được xây dựng từ khối xây dựng cơ bản [dụng cụ]:

a) Chuyển tiếp MS (chỉnh lưu) b) Chuyển tiếp dị thể

BG

a) Chuyển tiếp MS (chỉnh lưu) Diode Schottky, Transistor Schottky, MESFET

Transistor) và các dụng cụ quang điện tử (Td: LED)

3 Hãy cho biết các xu hướng trong công nghệ chế tạo bán dẫn? Thử đề xuất 1 giải pháp đồng thời cho công

suất tiêu tán thấp và tốc độ chuyển mạch nhanh Giải thích

BG

Gồm 3 xu hướng chính: tăng mật độ tích hợp, tốc độ xử lý cao và tiêu thụ năng lượng thấp Ngoài ra trong các sản phẩm dùng dụng cụ bán dẫn càng tăng thêm lượng bộ nhớ không bốc hơi

Một giải pháp đồng thời cho công suất tiêu tán thấp và tốc độ chuyển mạch nhanh là giảm nguồn cấp điện cho IC:

 Giảm công suất tiên tán trong IC:

Công suất tiên tán IC trong IC số là P = kCV2f

Với k là hằng số, C là điện dung gánh tải, V điện áp nguồn cấp điện, và

F là tần số làm việc NX: V   P 

 Tăng tốc độ chuyển mạch:

Dạng sóng chuyển mạch trong IC số thường có dạng

NX: V   tr & tf   tốc độ chuyển mạch 

 Chương 2 – Dải năng lượng và nồng độ hạt dẫn ở điều kiện cân bằng nhiệt

4 Trong cách phân loại vật liệu rắn theo cấu trúc, hãy kể tên các cấu trúc và vật liệu bán dẫn thông dụng

thường có cấu trúc nào?

BG

 Vật liệu rắn theo cấu trúc có: [đơn] tinh thể, đa tinh thể và vô định hình

 Vật liệu bán dẫn thường có cấu trúc [đơn] tinh thể

Trang 4

5 Trong cách phân loại vật liệu theo liên kết, hãy kể tên các liên kết và vật liệu bán dẫn có sử dụng các liên

kết nào?

BG

Các liên kết trong vật liệu: kim loại, ion, đồng hóa trị và van der Waals

Vật liệu bán dẫn:

 nguyên tố có liên kết đồng hóa trị,

 hợp chất có liên kết đồng hóa trị và ion

6 Bán dẫn nguyên tố và bán dẫn hợp chất là gì? Cho thí dụ với mỗi loại

BG

 Bán dẫn nguyên tố được tạo thành từ các nguyên tử có cùng 1 nguyên tố TD: Si

 Bán dẫn hợp chất được tạo thành từ các nguyên tử của từ 2 nguyên tố trở lên TD:

GaAs

7 Hãy tìm chỉ số Miller của các mặt phẳng sau:

(a) (b)

BG

 Giao của mặt phẳng với hệ (x,y,z): 1, 1, 1/2

 Lấy nghịch đảo: 1, 1, 2

 Chỉ số Miller là (112)

 Giao của mặt phẳng với hệ (x,y,z): 1/2, 1, 

 Chỉ số Miller mp là (210)

8 Hãy tìm chỉ số Miller của hướng tinh thể trong hình (a) và hướng tinh thể của mặt phẳng trong hình (b):

(a) (b)

BG

(a) Gọi điểm B và điểm A là đầu và đuôi tương ứng của vector hướng tinh thể Khi đó ta có:

B có tọa độ: (0, 1, 1) và A có tọa độ: (1, 0, 1)

Như vậy hướng tinh thể (có đuôi tại O) và tọa độ điểm đầu vector là hiệu số của tọa độ điểm

(b) Đặt tên cho các tọa độ sau: (0, 0, 0) là điểm O, (1/3, 0, 1) là điểm A, và (0, 1/2, 1) là điểm B

Gọi OM là vector của hướng tính thể của mp trên và M có tọa độ (x, y, z)

có các phương trình sau:

 OA  OM  (1/3, 0, 1) (x, y, z) = x/3 + 0 + z = 0 (1)

 OB  OM  (0, 1/2, 1) (x, y, z) = 0 + y/2 + z = 0 (2)

 AB  OM  (–1/3, 1/2, 0) (x, y, z) = –x/3 + y/2 + 0 = 0 (3)

Như vậy: x = –3z và y = –2z _

Trang 5

9 Hãy vẽ a) mặt phẳng tinh thể có chỉ số Miller là (241) và b) mặt phẳng có hướng tinh thể là [2 31]

BG

 Các giá trị chĩ số Miller: 2, 4, 1

 Chia tất cả cho 2: 1/2, 1, 1/4

 Giao của mp với hệ tọa độ là (2, 1, 4)

Mp (241)

 Các giá trị chĩ số Miller: 2, 3, –1

 Chia tất cả cho 6: 1/3, 1/2, –1/6

 Lấy nghịch đảo: 3, 2, –6

 Giao của mp với hệ tọa độ là (3, 2 –6)

Mp (231) có hướng tinh thể [2 31]

Chú ý:

 Các mp // nhau có cùng chỉ số Miller, do đó b) còn có nghiệm khác như giao với (1/3,1/2,–1/6)

 Mp (111) // (111)

10 Hãy hoàn tất bảng sau:

EC [eV] EV [eV] Eg [eV] Vật liệu rắn?(dẫn điện,cách điện, bán dẫn)

11 Cách phân loại vật liệu rắn theo khe năng lượng

BG

Phân loại vật liệu rắn theo khe năng lượng:

 Dẫn điện: có sẵn 1 phần điện tử trong dãi dẫn hoặc dải dẫn và hóa trị phủ lấp nhau

 Bán dẫn: Eg = EC – EV nhỏ ( Eg < 4 eV)

 Cách điện: Eg lớn (Eg > 4 eV)

12 Bán dẫn gián tiếp và bán dẫn trực tiếp là gì? Cho thí dụ với mỗi loai

BG

 Bán dẫn gián tiếp là bán dẫn mà khi điện tử dịch chuyển giữa dải dẫn và dải hóa trị thì cần

có thay đổi momentum TD: Si

 Bán dẫn trực tiếp là bán dẫn mà khi điện tử dịch chuyển giữa dải dẫn và dải hóa trị thì không

có sự thay đổi momentum TD: GaAs

13 Khi chế tạo diode phát quang (LED) người ta thường chọn loại bán dẫn có khe năng lượng trực tiếp hay

gián tiếp? Tại sao?

BG

Khi chế tạo diode phát quang (LED) người ta thường chọn loại bán dẫn có khe năng lượng trực tiếp vì với loại bán dẫn này việc tái hợp điện tử lỗ sẽ sinh ra photon còn bán dẫn gián tiếp thì thường đa số pháy xạ phonon

14 Quan hệ giữa n và p ở điều kiện cân bằng nhiệt (đkcbn) như thế nào và khi đó thành bán dẫn loại N hay

P khi pha vào bán dẫn Si với tạp chất: a) Al; b) P; c) nồng độ In > nồng độ Sb; d) nồng độ As > nồng độ B

BG

Nhận xét:

Bán dẫn Si thuộc nhóm IV, các chất trong đề bài thuộc nhóm III là B, Al, In và thuộc nhóm V là P, Sb, As

Trang 6

Do đó ta có các kết quả sau:

Trường hợp Donor Acceptor Quan hệ n và p Bán dẫn loại

15 a) Xét bán dẫn GaAs (có Eg =1.42eV ở 300K), ánh sáng chiếu vào phải có bước sóng bao nhiêu để bán

dẫn này có thể hấp thu photon?

b) Bán dẫn Si thuần có nồng độ điện tử trong dãi dẩn là n = 1010 cm–3 ở T =300K, khi đó nồng độ lỗ trong dải hóa trị p là bao nhiêu?

c) Ý nghĩa của hàm phân bố Fermi-Dirac (của điện tử)? Khi nhiệt độ tăng thì hàm này thay đổi như thế nào

và ta có thể nói gì về nồng độ điện tử bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ? Xét bán dẫn thuần, nếu T = 0K thì ni = ?

BG

c) + Hàm phân bố Fermi-Dirac f(E) cho biết xác suất điện tử chiếm chỗ ứng với mức năng lượng E

Khi nhiệt độ T thay đổi:

 Tất cả các f(E) đi qua điểm (EF, 0.5)

+ Xét bán dẫn thuần, nếu T = 0K thì ni = 0 (bán dẫn thuần cách điện ở 0K) vì EF ở giữa dải cấm và với E > E F thì f(E) = 0

16 Xét tinh thể Silicon có Eg = 1.12 eV và được giữ ở T = 300 K

a) Nếu mức Fermi EF ở giữa dải cấm, hãy tìm xác suất tìm thấy điện tử (hoặc tương đương là xác suất trạng thái bị chiếm) ở E = EC + kT

b) Lặp lại a) khi mức Fermi ở cạnh dải dẫn, nghĩa là EF = EC

BG

a) Khi mức Fermi ở giữa dải cấm thì EF = EC – Eg/2 và khi đó f(E)

b) Thay EF = EC và E = EC + kT, ta có:

17 Giả sử Si ở T = 300 K được pha vài tạp chất Arsenic (As) với nồng độ 1018 cm–3 Trong đkcbn, hãy tìm: a) Nồng độ điện tử ở dải dẫn (Si có ni = 1010 cm–3)

b) Vị trí mức Fermi, giả sử NC = 3.23 x 1019 cm–3

c) Nồng độ lỗ ở dải hóa trị

BG.

Trang 7

18 Xét bán dẫn Si (có ni = 1010/cm3 ở 300 K), hãy tìm n và p ở đkcbn cho các trường hợp sau:

a) NA = 1015/cm3 >> ND

b) ND = 1016/cm3 >> NA

c) NA = 8 x 1015/cm3 và ND = 1016/cm3

BG

a) NA=10 15 /cm 3 >> ND  p = N A=10 15 cm –3 và n = ni 2 /p = 10 20 /10 15 = 10 5 cm –3

b) N D =10 16 /cm 3 >> N A  n = N D =10 16 cm –3 và p = n i 2 /n = 10 20 /10 16 = 10 4 cm –3

c) N D – N A = 10 16 – 8 x 10 15 cm –3 = 2 x 10 15 cm –3 >> ni

 n = N D – N A = 2 x 10 15 cm –3 và p = n i 2 /n = 5 x 10 4 cm –3

19 Một mẫu silicon (Si) ở T = 300 K chứa tạp chất acceptor với nồng độ NA = 1016 cm–3 Xác định nồng độ tạp chất donor cần thêm vào để cho mẫu Si này trở thành bán dẫn loại N và mức Fermi sẽ thấp hơn cạnh dải dẫn (EC) là 0.2 eV (Si có ni = 1010 cm–3 và NC = 2.86 x 1019 cm–3)

BG

Ngoài ra, từ công thức

n = N C exp(–(E C –E F )/kT) suy ra N D – N A = N C exp(–(E C –E F )/kT)

N D – N A = 1.3 x 10 16 cm –3

Hay ND = 1.3 x 10 16 + 10 16 = 2.3 x 10 16 cm –3

20 Tìm nồng độ điện tử và lỗ và mức Fermi trong Si ở 300 K với: (giả sử NV = 2.66 x 1019 cm–3)

a) Nồng độ tạp chất boron (B) là 1 x 1015 cm–3

b) Nồng độ tạp chất boron (B) là 3 x 1016 cm–3 và arsenic (As) là 2.9 x 1016 cm–3

BG

và n = ni 2 /p = 10 20 /10 15 = 10 5 cm –3

b) Vì Si thuộc nhóm IV, tạp chất B thuộc nhóm III, tạp chất As thuộc nhóm V,

Suy ra N A = 3 x 10 16 cm –3 và N D = 2.9 x 10 16 cm –3 , vì N A – N D = 10 15 cm –3 >> ni

Do đó p = N A – N D = 10 15 cm –3 , n = ni 2 /p = 10 20 /10 15 = 10 5 cm –3 , và E F = E V + 0.265 eV

21 Một mẫu silicon (Si) ở T = 300 K được pha tạp chất As với nồng độ là 1017 cm–3 Nồng độ điện tử và nồng độ lỗ cân bằng ở 300 K là bao nhiêu? Vị trí EF so với Ei? (Si có ni = 1010 cm–3)

BG

Ta có:

n = N D = 10 17 cm –3 và p = ni 2 /n = 10 20 /10 17 = 10 3 cm –3

Từ công thức n = n i exp((E F – E i )/kT) suy ra E F = E i + kTln(N D /n i )

Trang 8

 Chương 3 – Các hiện tượng vận chuyển hạt dẫn

22 Xét 2 bán dẫn nội tại Si, và GaAs (có giá trị Eg tương ứng là 1.12eV, và 1.42eV) ở T=300K

a) So sánh nồng độ điện tử ở dải dẫn của 2 bán dẫn này? Giải thích

b) So sánh điện trở suất của 2 bán dẫn này? Giải thích

BG

a) Nhận xét các bán dẫn có khe năng lượng càng nhỏ thì cần cung cấp năng lượng càng ít hơn

với p)

b) Áp dụng kết quả của a) ta thấy sự dẫn điện của 2 bán dẫn này là

Si > GaAs  Si < GaAs Chú ý: Ta có thể kiểm chứng từ dữ liệu thật của các bán dẫn này (cho ở T = 300K):

23 a) Cho trước 2 mẫu Si thuần có kích thước giống nhau: X và Y Nếu ta pha 2x1018cm–3 tạp chất Boron (B) vào mẫu X và pha 1018 cm–3 tạp chất Phosphorous(P) vào mẫu Y Nếu tỉ số của µn/µp = 5 thì tỉ số độ dẫn điện của mẫu X so với mẫu Y: X/Y là?

b) Bán dẫn loại N (được pha tạp chất đều) có điện trở suất là 0.004 cm và có độ linh động của điện tử là

1500 cm2/Vs Nếu bỏ qua đóng góp của lỗ vào sự dẫn điện, nồng độ tạp chất ND đã được pha vào là bao nhiêu?

BG

Do nồng độ tạp chất >> ni, ta có:

p X = N A = 2x10 18 cm –3 và n Y = N D = 10 18 cm –3

X   p = qp X µ p và Y   n = qn Y µ n

Suy ra:

X /Y = qp X µ p /qn Y µ n = p X µ p /n Y µ n = (p X /n Y )/(µ n /µ p ) = (2x10 18 /10 18 )/5 = 2/5

24 Một thanh bán dẫn Si loại N có pha tạp chất donor ND =1015/cm3 và có kích thước L = 1 cm, H = 0.1cm

và W=0.5cm Bán dẫn Si có ni=1010/cm3 và µn = 1250 cm2/Vs ở T=300oK, giả sử ta cho nồng độ hạt dẫn thiểu số = 0, khi đó thanh này có điện trở là bao nhiêu?

BG

R = L/A = L/(WxH) = L /(W x H x qN Dµn) = 1/(0.1 x 0.5 x 1.6x10 –19 x10 15 x 1250) = 100 

25 Người ta pha tạp chất ND = 5x1017cm–3 và NA = 4 x 1017cm–3 vào thanh bán dẫn Si có diện tích mặt cắt ngang là 10–2cm2, kết quả có được điện trở 5 Hãy tìm chiều dài của thanh bán dẫn này?

BG

Với ND > NA do đó ta có được bán dẫn loại N với

n = ND – NA = 5x1017cm–3 – 4 x 1017cm–3 = 1017cm–3 và p = ni2/n = 1020/1017 = 103 cm–3

 = q(nµn + pµp)  qnµn = 24 ( cm)–1

Ngoài ra R = L/A  L = RA/ = RA = 5 x 10–2cm2 x 24 ( cm)–1 = 1.2 cm

Trang 9

26 Bán dẫn Si được pha tạp chất X1 cho bán dẫn SC1 có thế Fermi là F1= –0.2V, nếu bán dẫn được pha tạp chất X2 cho bán dẫn SC2 có thế Fermi là F2= –0.3V Bán dẫn SC1, SC2 là bán dẫn loại gì? So sánh X1

và X2?

BG

27 Người ta áp đặt điện trường E = 2x103 V/cm vào mẫu bán dẫn thì thấy điện tử có vận tốc trôi là 3x106cm/s (giả sử vận tốc chưa bão hòa) Hãy tìm µn và Dn của bán dẫn này?

BG