Сборник задач по физике полупроводников - Бонч-Бруевич В.Л.
Скачать (прямая ссылка):
75*. Получить выражение для напряженности электрического поля эффекта Дембера, возникающего в направлении, нормальном к поверхности полупроводника (см. рис. 4). Поверхность освещается таким образом, что генерация электронно-дырочных пар имеет место в тонком приповерхностном слое. Проанализировать получен-
31
ное выражение для германия га-типа при Т = 300 К, если L = 0,3 мм, па = 5 • 10й см-3, е = 16. Отклонение от равновесия считать малым: Ао/о0 < 1. Считать также
| Aw — Д/>1 < Ар.
76. Рассчитать напряженность электрического поля эффекта Дембера на освещенной поверхности толстого образца германия «-типа (рис. 4), если генерация электронно-дырочных пар происходит в тонком приповерхностном слое с интенсивностью ga = 1015 см-2 с-1, время жизни неравновесных носителей в объеме т = 10~4 с, скорость поверхностной рекомбинации s = 100 см • с-1, Dp — 49 см2 с-1, Ъ = 2,1, п0 = 5- 10й см-3.
77*. Найти разность потенциалов, возникающую при эффекте Дембера между освещенной и темной поверхностями толстого образца германия и-тииа. Интенсивность поверхностной генерации пар gs = 1015 см-2 с-1, время
жизни неравновесных носителей в объеме т = 10_i с,
Dn = 98 см2 с-1, Ъ = 2,1, «о =
=5 • 1014 см-3; положить s=0.
78. Как изменится ре-
зультат предыдущей задачи, | f t t t t .t если на освещенной поверх-
Cbem ности образца рекомбинация
Рнс. 5. Геометрия опыта по избыточных носителей заря-объемной генерации носителей да будет происходить CO CKO-(стрелкамн указано паправле- П0ГТЬ1П , = ^ЛЛ . P-i? ние светового потока). Р I, 1 „ „0UU см с {
/У . Наити концентрацию
неравновесных носителей заряда на верхней и нижней гранях тонкой пластины полупроводника «-типа (рис. 5) в условиях равномерной по объему генерации светом с плотностью потока квантов J = 5 ¦ 1016 см~2 с-1 и коэффициентом поглощения
7 = 5 см-1. Квантовый выход г) = 1, толщина пластины
й = 0,7-мм, скорость поверхностной рекомбинации s =
= 500 см • с-1, хр = 10~4 с, Dp = 49 см2 • с-1.
80. Найти скорость поверхностной рекомбинации s0 на нижней грани плоскопараллельной пластины полупроводника гс-типа толщиной d — 7 мм (рис. 5) в условиях равномерной по объему генерации светом, если скорость по-
верхностной рекомбинации на верхней грани sd = = 100 см • с-1, концентрации неравновесных носителей заряда на верхней и нижней гранях равны соответствен-
но Ар (d)— 7 • 1012 см-3, Ар(0) = 5 • 1012 см'3; тР = 10~4 с, Dp — 49 см2 с-2.
32
81. Найти распределение неравновесных дырок в длинном нитевидном образце ra-Ge при стационарной инжекции дырок в точке и при наличии электрического поля & ~ 5 В • см-1 вдоль образца. Температура комнатная, полупроводник невырожден, Lv — 0,09 см.
82. Вычислить дрейфовую длину неравновесных дырок в германии п-типа при комнатной температуре в электрическом поле & — 5 В • см-1, если диффузионная длина дырок Lv = 7 • 10-2 см.
83. В однородный полубесконечный электронный полупроводник {х Э5 0) на поверхности х = 0 стационарно инжектируются дырки. Вдоль образца в направлении х > О приложено электрическое поле & = 10 В/см. Определить, па каком расстоянии от поверхности образца концентрация неравновесных дырок уменьшится в полтора раза;
= 0,1 см.
84. Решить предыдущую задачу при условии, что электрическое поле имеет противоположное направление.
85. В однородный полубесконечный полупроводник (х 0) при х = 0 стационарно инжектируются дырки. Определить концентрацию введенных дырок при х — 0, если коэффициент инжекции \ = 0,5, полная плотность тока / = 1,6 мА • см-2, Lv — 0,1 см, Dp — 50 см2 с-1, Дрейфом дырок пренебречь.
86. В условиях, аналогичных условиям предыдущей задачи (но с Ьр = 0,05 см), определить напряженность электрического поля в точке инжекции, если удельная проводимость образца с„ = 0,1 Ом"1 см-1, Ь == 2,1, и мож-IIO считать п0 > р0, Ар.
87. Исследовать распределение концентрации неравновесных дырок, стационарно инжектируемых при х—0 в однородный полубесконечный полупроводник (х0) /г-типа, если время жизни дырок тР = а/р, где а — постоянная. Считать Ар»р0, дрейфом дырок пренебречь.
88. Вычислить неравновесную концентрацию дырок
на границе нолубесконечного (х > 0) слабо легированного электронного полупроводника, к которому при х = 0 приложено сильное электрическое поле <!Г > 0. Коэффициент инжекции |==0,15, п0 = 1013 см"3, р0 =*
»= 0,5 • 1013 см-3, b = 2,1. Считать, что Ап — Ар < п0 и условия стационарны.
89. Вычислить неравновесную концентрацию дырок при х = 0 в условиях предыдущей задачи, но при обратном направлении электрического поля (^ <0) ,
3 В, Л, Еоач Бруе®ич и др<
83
90. В однородный полубесконечный полупроводник (х 0) га-типа при х = 0 стационарно инжектируются
дырки. Определить плотность электронного тока при х — 0, если Д/?(0)=1013 см-3, Ьр = 0,07 см, Dp = = 49 см2 с-1, коэффициент инжекции | = 0,4. Дрейфом неравновесных носителей заряда пренебречь.
