Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 12
1. Как и во сколько раз изменится вероятность заполнения электронами энергетического уровня в металле, если уровень расположен на 0,1 эВ выше уровня Ферми, а температура изменяется от
1000 К до 300 К?
2. Подвижность электронов в чистом германии при комнатной температуре (300 К) равна
3800 см2/(В×с). Найдите удельное сопротивление этого материала при 30 К, считая, что подвижность меняется с температурой по закону 
, где а – постоянная. Эффективную массу электронов положить равной 0,55me, а эффективною массу дырок – 0,36me. При всех рассматриваемых температурах считать, что ширина запрещенной зоны германия равна 0,785эВ, а отношение подвижностей электронов идырок принять равным 2,1.
3. Поясните смысл величин, которые входят в формулу Шокли-Рида
и проанализируйте зависимость t от концентрации донорной примеси.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 13
1. Вычислите суммарную кинетическую энергию электронов проводимости в одном кубическом сантиметре цезия Cs (ЕF = 1,53 эВ, r = 1,87.103 кг/м3, m = 133 кг/кмоль) при нуле Кельвина.
2. Вычислите удельное сопротивление собственного кремния при температуре Т = 300 К. Для подвижностей электронов и дырок (mn = bmp) в кремнии принять следующие значения:
mn = 1.45×103 см2/(В×с), b = 2.9. Эффективные массы электронов и дырок в кремнии равны соответственно 0.55me и 0.595me. Ширина запрещенной зоны кремния равна 1.1 эВ.
3. Поясните смысл величин, которые входят в формулу Шокли-Рида
и проанализируйте зависимость t от концентрации акцепторной примеси.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 14
1. На нагревание металлического предмета массой 100 г от 200 С до 500 С затрачено 8300 Дж. Определите, из какого металла изготовлен предмет, если указанный интервал температур выше характеристической температуры данного металла.
2. В кристалле кремния массой 120 г равномерно по объему распределены 25,7 мкг фосфора. 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 фосфора mP = 31×10–3 кг/моль.
3. Найдите с помощью формулы 
, где dn(E) – концентрация электронов с энергиями в интервале от E до E+dE (энергия Е отсчитывается от дна зоны проводимости,
T=0 К): а) максимальную кинетическую энергию свободных электронов в металле, если их концентрация равна n; б) среднюю кинетическую энергию свободных электронов, если их максимальная кинетическая энергия равна EF.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________