КУРСОВАЯ РАБОТА
Расчет основных формул по основам электроники
по дисциплине
« ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ»
Вариант 28
Чита
2009
Исходные данные
| 0,78 | 0,04 | 0,035 | 0, 2 | 0, 6 | 15 | 1500 | 700 | 2 50 |
Физические и математические постоянные:
1. Постоянная Планка
2. Элементарный заряд
3. Масса покоя электрона
4. Постоянная Больцмана
5. Число пи
6. Число е
7. Электрическая постоянная
1. Рассчитать температурную зависимость концентрации равновесных носителей заряда в собственном полупроводнике
Исходные формулы:
а) Получение расчетной формулы
Пример:
б) Результаты расчетов представил в таблице 1.
Таблица 1.
Концентрация равновесных носителей заряда в собственном полупроводнике.
| T | T^3/2 | 1/T | KT | n0 | lnn0 |
| 75 | 649,5190528 | 0,013333333 | 0,006463 | 0,003973436 | -5,528124115 |
| 100 | 1000 | 0,01 | 0,008617 | 21789,62053 | 9,989189013 |
| 120 | 1314,534138 | 0,008333333 | 0,010341 | 54057905,69 | 17,80556636 |
| 150 | 1837,117307 | 0,006666667 | 0,012926 | 1,42581E+11 | 25,68317669 |
| 200 | 2828,427125 | 0,005 | 0,017235 | 4,14293E+14 | 33,65759481 |
| 300 | 5196,152423 | 0,003333333 | 0,025852 | 1,43642E+18 | 41,80868748 |
| 400 | 8000 | 0,0025 | 0,03447 | 9,60747E+19 | 46,0116581 |
| 500 | 11180,33989 | 0,002 | 0,043087 | 1,2904E+21 | 48,60924193 |
в) Построил график 1 зависимости равновесной конфигурации носителей тока от температуры в координатах .
График 1
г) Проверить правильность построения графика, выполнив обратную задачу: используя значение tg α, найти ширину запрещенной зоны полупроводника ∆Е, сравнить с исходным значением ∆Е. Найти погрешность δ(∆Е).
2. Рассчитать температурную зависимость уровня Ферми в собственном полупроводнике
Расчетная формула:
а) результаты расчетов представил в таблице 2
Зависимость Ef ( T ) в собственном полупроводнике
Таблица 2
| T,K | KT,эВ | Ef,эВ | Ef/Ef0*100% |
| 100 | 0,008617375 | 0,397100366 | 101,8206066 |
| 200 | 0,01723475 | 0,404200731 | 103,6412132 |
| 300 | 0,025852126 | 0,411301097 | 105,4618198 |
| 400 | 0,034469501 | 0,418401463 | 107,2824264 |
| 500 | 0,043086876 | 0,425501829 | 109,103033 |
б) Построил график 2 «Зависимость Ef ( T ) в собственном полупроводнике
График 2
3. Рассчитать температуры ионизации донорной примеси Т s и ионизации основного вещества Т i в полупроводнике n тока методом последовательных приближений. В качестве начальных температур использовать значения Ti =400 К , Ts =50 К
Расчетные формулы:
Таблица 3.
| N приближ. | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Ti, K | 400 | 986,0672473 | 761,51462 | 814,6480626 | 800,077865 | 803,9251818 |
| Nc*10E+25, | 0,345561057 | 1,337502517 | 0,907720567 | 1,004361024 | 0,977536968 | 0,984596428 |
| Nv*10E+25 | 1,795587925 | 6,949866942 | 4,716654422 | 5,218812967 | 5,079431084 | 5,116113117 |
| 10 | 11 |
| 803,1185939 | 803,1134442 |
| 0,983115014 | |
| 5,108415461 |
Таблица 4.
| N приближ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Ts,K | 50,000 | 346,476 | 109,388 | 184,635 | 140,692 | 160,530 | 150,249 | 155,238 | 152,735 |
| Nc*10E+23 | 1,527 | 27,858 | 4,942 | 10,837 | 7,208 | 8,786 | <