PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
ejercicios resueltos de física de semiconductores

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Problemas de física de semiconductores

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Ejercicios de física de semiconductores

En un experimento del efecto Hall las medidas efectuadas sobre una muestra de Si fueron:
\(l = 1,0\; cm , d = 0,1 \;cm, a = 0, 2\; cm, I = 5 mA, B = 1 Wb/m^2\) ,\( V = 0,245\; V \)(en la dirección de I) \(V_H = 2,0\; mV.\) Si el coeficiente de Hall es \(r_H = 1,18\), determinar:
a) El tipo de semiconductor que es la muestra, b) La concentración de portadores mayoritarios, c) La movilidad de Hall, \(\mu_p\)(Hall), d) la movilidad de conducción, \(\mu_p\) (conducción), e) la contante de difusión, \(D_p\)
efecto Hall


Respuesta del ejemplo 8

a) La tensión de Hall,\(V_H\) , es positiva, por lo tanto, la muestra es un semiconductor tipo p.

b) Para obener la concentración de mayoritarios sabemos que la constante de Hall vale:
    \(\displaystyle R_H = \frac{r_H}{qp} = \frac{\xi_H}{JB} = \frac{ad\xi_H}{adJB} = \frac{dV_H}{IB} \)
Y a partir de ahí tenemos:
    \(\displaystyle \begin{array}{l}
    p = \frac{r_H}{q·V_H·d}\times I·B = \frac{1,18\times5·10^{-3}A\times 1 Wb·m^{-2}}{10^{-3}m \times 1,609·10^{-19}C \times 2·10^{-3}V} = \\
     \\
    = 1,833 \times 10^{16}cm^{-3}
    \end{array}\)
c) La movilidad de Hall se obtiene por:
    \(\displaystyle \mu_p(Hall) = \frac{r_H\sigma}{qp} = |r_H|\sigma = \frac{lV_H}{aJB} = 408 cm^2V^{-1}s^{-1} \)
d) Para la movilidad de conducción tenemos:
    \(\displaystyle\begin{array}{l}
    \frac{\mu_p(Hall)}{\mu_p(conducción)} = r_H \Rightarrow \mu_p(conducción) = \\
     \\
    = \frac{408}{1,18} = 350 cm^2V^{-1}s^{-1}
    \end{array} \)
e) Finalmente para la constante de difusión tendremos:
    \(\displaystyle D_p = \frac{kT}{q}\mu_p(conduccin) = 9,1 cm^2s^{-1} \)
Problemas de física de semiconductores - problemas resueltos de cristalografía


tema escrito por: José Antonio Hervás