Консультация # 195307: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Определите положение уровня Ферми в собственном полупроводнике, если энергия активации в нём равна 0.2 эВ. За нулевой уровень отсчёта примите потолок валентной зоны. Ответ дайте в эВ с точностью до двух цифр после десятичной точки. ...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Определите положение уровня Ферми в собственном полупроводнике, если энергия активации в нём равна 0.2 эВ. За нулевой уровень отсчёта примите потолок валентной зоны. Ответ дайте в эВ с точностью до двух цифр после десятичной точки.
Зависимость концентрации электронов n и дырок p от температуры определяется формулами:
где Ev - потолок валентной зоны, EF - уровень Ферми, Ec - дно зоны проводимости, mn* и mp* - эффективные массы электронов и дырок. Для собственного
полупроводника концентрации электронов и дырок равны (n = p), так как каждый электрон, покинувший валентную зону, создает одну дырку. Следовательно,
откуда для уровня Ферми имеем
Если эффективные массы электронов и дырок равны, то уровень Ферми при любой температуре будет располагаться посередине запрещенной зоны.
Для собственного полупроводника (в
котором отсутствует примесная проводимость и электроны переходят только из валентной зоны в зону проводимости) энергия активации равна ширине запрещённой зоны. В данном случае ширина запрещённой зоны равна 0.2 эВ, а уровень Ферми (расположенный посередине запрещенной зоны), будет равен 0.1 эВ относительно потолка валентной зоны.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!