Расчет основных формул по основам электроники (стр. 2 из 2)
г) в области высоких температур использовать формулу:
Таблица 9.
| T,К | 400 | 450 | 500 | 550 |
| KT,эВ | 0,034469501 | 0,038778188 | 0,043086876 | 0,047395564 |
| Ef,эВ | -0,361598537 | -0,358048354 | -0,354498171 | -0,350947989 |
д) построить график 4 «Температурная зависимость Ef для донорной примеси по полученным точкам ».
График 4.
6. Рассчитать критическую концентрацию вырождения донорной примеси
. В 
и 
7.Рассчитать равновесную концентрацию основных и неосновных носителей тока в p-n и n – областях p-n перехода при температуре Т=300К. Полагая , что примесь полностью ионизирована, считать 
и 
равным концентрации соответствующей примеси
Концентрация неосновных носителей найти из закона действующих масс в и перевести в .
8. Найти высоту потенциального барьера равновесного p-n-перехода и контактную разность потенциалов
9. Найти положение уровней Ферми в p-n-перехода и n-областях относительно потолка зоны проводимости и дна валентной зоны соответственно .(Т=300К)
а)
б)
в) определить высоту потенциального барьера p-n-перехода (проверка правильности п.8)
10. Найти толщину p-n-перехода в равновесном состоянии (Т=300К)
11. Определить толщину пространственного заряда в p-n-областях
12. Построить в масштабе график 5 «Энергетическая диаграмма p-n-перехода в равновесном состоянии»
График 5.
13. Найти максимальную напряженность электрического поля 
в равновесном p-n-переходе. Построить график 6 «Зависимость напряженности электростатического поля от расстояния в p-n-переходе»
График 6.
14. Найти падение потенциала в p-n-областях пространственного заряда p-n-перехода
15. Построить график 6 «Зависимость потенциала в p-n-областях от расстояния»
Задать 5 значений Хр через равные интервалы и вычислить 5 значений
.Задать 5 значений Хn через равные интервалы и вычислить 5 значений
. 
Таблица 9.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Xp*1E-7 | 0,245902211 | 0,491804423 | 0,737706634 | 0,983608846 | 1,229511057 |
| φp | 0,014588944 | 0,058355776 | 0,131300495 | 0,233423102 | 0,364723597 |
| Xn*1E-7 | -0,122951106 | -0,245902211 | -0,368853317 | -0,491804423 | -0,614755529 |
| φn, в | -0,007294472 | -0,029177888 | -0,065650248 | -0,116711551 | -0,182361799 |
График 7.
16. Вычислить барьерную емкость p-n-перехода расчете на S=1 см² для трех случаев
а) равновесное состояние p-n-перехода
б) при обратном смещении V=1 В
в) при прямом смещении V=0.8 Vk
Вывод: При обратном смещении барьерная емкость уменьшается . при прямом смещении барьерная емкость увеличивается.
17. Вычислить коэффициент диффузии для электронов и дырок ( в см²/с) и диффузионную длину для электронов и дырок (в см) при Т=300 К
18. Вычислить электропроводность и удельное сопротивление собственного полупроводника, полупроводника n-и p-типа при Т=300 К
Выводы: а) проводимостью неосновных носителей в легированных полупроводника можно пренебречь по сравнению с прводимостью, обусловленной основными носителями.
б) легированный п/п обладает большей электропроводностью.
В 10 раз.
19. Определить величину плотности обратного тока p-n-перехода при Т=300 К вА/см²
20. Построить обратную ветвь ВАХ p-n-перехода, Т=300 К
Результаты расчетов привести в таблице 10.
По данным таблицы 10 построить график 7 «Обратная ветвь ВАХ p-n-перехода».
Обратная ветвь ВАХ p-n-перехода, Т=300 К.
Обратная ветвь ВАХ p-n-перехода
Таблица 10.
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| qV | 4,14195E-22 | 1,24259E-21 | 2,07098E-21 | 4,14195E-21 | 6,21293E-21 | 8,2839E-21 |
| V | -0,002585213 | -0,007755638 | -0,012926063 | -0,025852126 | -0,038778188 | -0,051704251 |
j*10  , А/см² | -4,15542E-07 | -1,13176E-06 | -1,71814E-06 | -2,76025E-06 | -3,39232E-06 | -3,77569E-06 |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1,24259E-20 | 1,65678E-20 | 2,07098E-20 | 2,48517E-20 | 8,2839E-20 |
| -0,077556377 | -0,103408502 | -0,129260628 | -0,155112753 | -0,51704251 |
| -4,14925E-06 | -4,28667E-06 | -4,33723E-06 | -4,35583E-06 | -4,3667E-06 |
График 8.
21. Построить прямую ветвь ВАХ p-n-перехода, Т=300 К
Результаты расчетов привести в таблице 11.
Прямая ветвь ВАХ p-n-перехода, Т=300 К.
Таблица 11.
| N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| qV | 4,14195E-21 | 8,2839E-21 | 1,24259E-20 | 1,65678E-20 | 1,86388E-20 | 2,07098E-20 | 8,2839E-20 |
| V | 0,025852126 | 0,051704251 | 0,077556377 | 0,103408502 | 0,116334565 | 0,129260628 | 0,517042511 |
| j , А/см² | 7,50313E-09 | 2,78987E-08 | 8,33397E-08 | 2,34044E-07 | 3,88706E-07 | 6,437E-07 | 2,118519275 |
График 9.
22. Вычислить отношение jпр/jобр при 
и при 
. Сформулировать вывод
Вывод:
Чем больше напряжение, тем выше коэффициент выпрямления