Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 8
1. Оцените скорость распространения акустических колебаний в алюминии, дебаевская температура которого равна 396 К. Плотность алюминия r = 2,6×103 кг/м3, его молярная масса m = 27×10–3 кг/моль.
2. Вычислите удельное сопротивление собственного германия при температуре Т = 300 К. Для подвижностей электронов и дырок (mn = bmp) в германии принять следующие значения:
mn = 3.8×103 см2/(В×с), b = 2.1. Эффективные массы электронов и дырок в германии равны соответственно 0.55me и 0.362me. Ширина запрещенной зоны германия равна 0.66 эВ.
3. Докажите (на примере линейной цепочки атомов с периодом a), что волновая функция Блоха может быть представлена разными способами.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 9
1. Оцените максимальные значения энергии и импульса фонона в меди, дебаевская температура которой q = 330 К, а плотность r = 8,9 г/см3. Молярная масса меди m = 63,5×10–3 кг/моль.
| 2. На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника n-типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации донорных уровней.
3. Докажите, что эффективная масса электрона в кристалле
 ,
где E º E(k) – дисперсионная зависимость энергии электрона от волнового числа k.
|
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 10
1. Оцените давление фононного газа в меди при температуре T » q. Дебаевская температура меди q = 330 К, ее плотность r = 8,9 г/см3, молярная масса меди m = 63×10–3 кг/моль.
|
2. На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника p-типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации акцепторных уровней.
3. Пользуясь дисперсионной зависимостью E(k) и определением эффективной массы электрона:
,
|
докажите, что эффективная масса электрона у дна зоны проводимости является величиной постоянной и положительной, а эффективная масса электрона у потолка валентной зоны является величиной постоянной, но отрицательной.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 11
1. Вычислите энергию Ферми при нуле Кельвина для алюминия. Плотность алюминия
rAl = 2,7.103 кг/м3, его молярная масса mAl=27 кг/кмоль. Считается, что на каждый атом алюминия приходится 3 свободных электрона. Алюминий имеет ГЦК решетку.
2. В кристалле кремния массой 120 г равномерно по объему распределены 38,2 мкг галлия. Считая, что атомы примеси полностью ионизированы, вычислите удельное сопротивление кристалла. Для подвижностей электронов и дырок (mn = bmp) в кремнии принять следующие значения:
mn = 1.45×103 см2/(В×с), b = 2.9. Плотность кремния rSi = 2,33×103 кг/м3, его молярная масса
mSi = 28×10–3 кг/моль. Молярная масса галлия mGa = 70×10–3 кг/моль.
3. Докажите, что при низком уровне инжекции изменение концентрации неравновесных электронов после выключения внешнего фактора, который приводил к появлению избыточных носителей заряда, описывается выражением
,
где Dn(0) – концентрация неравновесных электронов в начальный момент времени t, gn – коэффициент рекомбинации электронов, n0 и р0 – концентрации равновесных электронов и дырок соответственно.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________