PROBLEMAS RESUELTOS DE FISICA
EJERCICIOS RESUELTOS DE FISICA DE SEMICONDUCTORES

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Enunciado 21

Una lámina de semiconductor del tipo n tiene una resistividad de \(\rho = 0,1 \Omega cm\) y un espesor de \(d = 10^{-2} cm\) Se aplica una diferncia de potencial de V = 1 V entre las caras de la lámina . Calcular en esta: a) la densidad de corriente. b) El tiempo que tardará en cruzarla un porador de carga. c) La relación entre las densidades de corriente de huecos y electrones. Tomar:
\(\mu_n = 3900 cm^2·V^{-1}·s^{-1}\;;\;\mu_p = 1900 cm^2·V^{-1}·s^{-1}\);
\(n_i = 2,4·10^{13}cm^{-3}\)
Enunciado 22

Se tiene una muestra de Ge de sección recta de \(0,1 \times 0,2 cm^2\) dopada con \(10^{23} m^{-3}\) . Calcular la tensión de Hall que se podría medir entre los contactos situados entre los lados opuestos de la muestra (0,2 cm de separación) si se aplica una corriente de 0,6 A a lo largo de ella y un campo magnético de \(0,5 Wb· m^{-2}\) perpendicular a la dirección de la corriente.
Enunciado 23

En un experimento Hall con una muestra de Ge se tienen los siguientes datos:\(l = 2,5 mm\; ;\; d = 50 m \; ; \;a = 0,25 mm \; ; \; I = 2 mA\) ; \(B = 5·10^{-5} Wb· m^{-2}\;; \; V = 85 mV\) (en la dirección de I), \(V_H = - 1,25 nV\) . Determinar : a) El tipo de portador mayoritario , b) La concentración del portador mayor.
efecto Hall
c) La corriente de Hall, d) La movilidad del portador mayoritario. Enunciado 24

En una muestra de Si de tipo p a la temperatura ambiente, la densidad de aceptores es una función de x tal como:
    \(\displaystyle N_a(x) = N·\exp\left(- \frac{x}{x_o}\right) \)
donde \(x_o = 0,5 m\) . Suponiendo que \(p(x) = N_a(x)\) calcular el campo eléctrico interno y las densidades de corriente de arrastre y de difusión de los huecos. Datos \(D_p = 10^{-3} m^2·s^{-1}\; ;\; \mu_p = 0,04 cm^2·V^{-1}·s^{-1}\)

Enunciado 25

Una muestra de Ge que se mantiene a temperatura ambiente, se somete a la acción contínua de fotones. La excitación externa ioniza a los átomas del dopante \(N_d = 10^{23}m^{-3}\) y produce una generación uniforme de \(10^{18}\; pares/m^3 s\)

a) Cuando \(\tau_n = \tau_p = 2 ms\) , calcular la concentración del exceso de potadores y el cambio relativo de la concentración de los pòrtadores debido a la acción de los fotones.

b) Si se deyiene la acción de los fotones en el instante \(t= t_o\) , ¿cual será la expresión que relaciona los huecos en exceso con el tiempo \(t\geq t_o\) ?,¿Cuando se reduce esta concentración en exceso al 5% de su valor inicial?.

Enunciado 26

Una muestra de AsGe dopada con \(2\times 10^{15}\) dadores/cm3 está sometida a una excitación que produce una generación uniforme de \( 10^{20}\) pares/cm3s de electrón-hueco. Se supone regimen de baja inyección. Calcular: a) El coeficiente de recombinación cuando \(\tau_n = \tau_p = 50 ns\) ; b) La concentración en exceso en régimen estacionario a partir de la ecuación:
    \(G = r(n_o + n')(p_o + p') = -r·n_op_o \)
Enunciado 27

En un semiconductor dopado con \(N_a = 10^{16}\) dadores/cm3 y a la tempertura ambiente, calcular los pseudiveles de Fermi.\(G = 10^{183} cm·s^{-1}\; ;\; \tau_n = 10 s \; ; \; n_i = 10^{10}\)

    Ejercicios de electrónica física - Ver Solución 27

    enunciado 28

    Considérese una barra semiconductora homogénea muy larga (problema unidimensional de bordes en el infinito y circuito abierto ), la cual se ilumina uniformemente con luz penetrante que crea en todo su volumen interno un número constante, G', de exceso de pares hueco-electrón por metro cuadrado y por segundo(velocidad de recombinación).

    a) En régimen de baja inyección y ausencia de flujos de difusión (es decir, la concentración de potadores es uniforme) y determinar las expresiones estacionarias de las concentraciones en exceso \(n'_p\) (para el material fuertemente extrínseco tipo p) y \(p'_n\) (tipo n fuertemente extrínseco).

Enunciado 29

En un semiconductor en el que todos los estados dadores y aceptores estén ionizados, encuéntrenselas concentraciones las concentraciones de electrones y de huecos en equilibrio, en función de las densidades de impurezas dadoras y aceptoras y de la concentración de portadores intrínsecos.
Enunciado 30

La resistividad del germanio intrínseco a 300 ºK es de 0,47 Ohm.metro. El valor de la movilidad de este semiconductor es, para electrones \(0,36 m^2(V.s)^{-1}\) y para huecos \(0,17 m^2(V.s)^{-1}\) . Calculese la concentración intrínseca de estos portadores.
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA Y ELECTRÓNICA DE SEMICONDUCTORES
grupo primero ~ : ~ grupo segundo ~ : ~ grupo tercero

grupo cuarto ~ : ~ grupo quinto


tema escrito por: José Antonio Hervás