Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 22
1. Оцените концентрацию акцепторной примеси в кремнии, при которой температура перехода p-кремния к собственной проводимости составляет 600 К. Ширина запрещенной зоны кремния
DW = 1,1 эВ. Эффективные массы электронов и дырок в кремнии считать равными 0,91me и 0,595me соответственно.
2. Концентрация примеси в германии n-типа равна 3×1017 см–3. Концентрация дырок в этом полупроводнике при температуре 300 К, которая относится к области истощения примеси оказалась равной 1,5×1013 см–3. Найдите по этим данным проводимость собственного германия при той же температуре
300 К. Для подвижностей электронов и дырок (mn = bmp) в германии принять следующие значения:
mn = 3,8×103 см2/(В×с), b = 2,1.
3. Получите выражение для молярной теплоемкости Ст, используя формулу для молярной внутренней энергии кристалла с двумерной решеткой:
,
где T – температура кристалла, TD – температура Дебая, R – универсальная газовая постоянная.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 23
1. При какой концентрации фосфора в кремнии температура перехода n-кремния к собственной проводимости будет равна 800 К? Ширина запрещенной зоны кремния DW = 1,1 эВ. Эффективные массы электронов и дырок в кремнии считать равными 0,91me и 0,595me соответственно. Энергетический уровень фосфора в кремнии Ed = Ec – 0,045 эВ.
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. Проанализируйте температурную зависимость теплопроводности кристаллической решетки. Нарисуйте график этой зависимости.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 24
1. Исходя из модели свободных электронов в металле, определите число соударений с дефектами кристаллической решетки, которые испытывает электрон за 1 с, если концентрация свободных электронов равна 1029 м–3, а удельная проводимость металла равна 107 См/м.
2. Оцените границы температурного интервала, в котором концентрация электронов в германии, содержащем 2×1015 см–3 доноров с энергетическим уровнем Ed = Ec – 0,01 эВ, постоянна и равна концентрации доноров. Ширина запрещенной зоны германия DW = 0,785 эВ. Эффективные массы электронов и дырок в германии принять равными соответственно 1,58me и 0,362me.
3. Исходя из микроскопических представлений получите выражение для коэффициента теплового расширения (КТР) твердых тел.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________