Descarregar extracte - e-BUC

2 La junció PN 83QÜESTIONARI 2.11. Considereu una junció entre una regió del semiconductor de tipus P i una regióintrínseca. Tindrem càrregues localitzades a banda i banda del pla de la junció (dipolde càrrega). Raoneu quines càrregues (portadors de corrent, impureses ionitzades,etc...) constituiran aquest dipol i en conseqüència decidiu quina de les afirmacionssegüents no és correcta.a) Una zona en la regió P té càrrega negativa perquè ha perdut portadorsmajoritaris.b) Una zona de la regió intrínseca té càrrega positiva perquè ha guanyat forats.c) La densitat de càrrega de la regió P en cada punt és proporcional a laconcentració d’impureses ionitzades no neutralitzades per portadors lliures.d) La densitat de càrrega de la regió intrínseca en cada punt és proporcional ala concentració d’àtoms del semiconductor no neutralitzats per portadors lliures.2. Considereu el diagrama de bandes de la junció de la qüestió anterior. Persimplificar suposarem que en la regió P el nivell de Fermi es troba en el cim de labanda de valència (E f -E v =0). Volem saber quina energia haurem de donar a un foratper fer-lo passar de la regió P a la intrínseca. Dada: l'amplada de banda delsemiconductor és E g =1.5 eV. Nota: el signe negatiu vol dir que el forat cedeix energiaa) 1.5 eV b) 0.75 eV c) –1.5 eV d) –0.75 eV3. Quan val la tensió de difusió (barrera de potencial) V bi en la junció de les qüestionsanteriors? Suposem ara que som capaços d'introduir impureses donadores en la regióintrínseca fins que el nivell de Fermi arribi a tocar el fons de la banda de conducció(E c -E f =0). Quan val ara V bi ?a) V bi = 0.75 V en el primer cas i V bi = 1.5 V en el segon.b) V bi = 1.5 V en el primer cas i V bi = 0.75 V en el segon.c) V bi = 0.75 V en el primer cas i V bi = -1.5 V en el segon.d) V bi = 1.5 V en el primer cas i V bi = -0.75 V en el segon.4. Tornem a la junció de la qüestió 2. Ara que ja sabem que l'energia necessària persuperar la barrera de potencial és la mateixa per als dos tipus de portadors decorrent, ens preguntem sobre el nombre de portadors que travessaran el pla de lajunció en equilibri tèrmic.Quina de les afirmacions següents és falsa?a) El nombre de forats que passen de la regió P a la intrínseca és igual alnombre dels que es mouen en sentit contrari. El mateix passa amb el nombred’electronsb) El nombre de forats que passen de la regió P a la intrínseca és més granque el d’electrons que es desplacen en sentit oposat.c) El nombre d’electrons que van de la regió intrínseca a la P és superior al delsque ho fan en sentit contrari.d) El nombre de forats i el d’electrons que travessen el pla de la junció han deser iguals.5. Calculeu el potencial de difusió d'una junció abrupta en els dos casos següents:1) N A = N D = N 1 = 10 15 cm -3 ; 2) N A = N D = N 3 =10 21 cm -3 Per respondre reviseu les hipòtesisque han fet falta per arribar a la fórmula que heu fet servir i decidiu quina resposta éscorrecta. Dades: n i = 1.5×10 10 cm -3 , k B T/q= 0.025 eV.© Els autors, 2006; © Edicions UPC, 2006