PROBLEMAS RESUELTOS DE CIENCIAS FISICAS
problemas resueltos de física de semiconductores

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Problemas de física de semiconductores

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Ejercicios de física de semiconductores

Respuesta del ejemplo 21

Si el semiconductor es de tipo n su conductividad vendrá dada por:
    \( \displaystyle\sigma = \mu_nnq = \frac{1}{\rho}= 10\Omega^{-1}cm^{-3} \)
Y el campo eléctrico aplicado entre las dos caras valdá :
    \( \displaystyle\vec{\varepsilon} = \frac{V}{d} = \frac{1 V}{10^{-2} cm}= 10^2 Vcm^{-1} \)
Por lo tanto, tendremos para la densidad de corriente de electrones:
    \( \vec{J}_n = \sigma_n\vec{\varepsilon} = 10\Omega^{-1}cm^{-3} \times 10^2 Vcm^{-1} = 10^3 Acm^{-2} \)
El tiempo que tardará un mayoritario en cruzar la lámina será:
    \( \displaystyle t = \frac{espacio}{velocidad} = \frac{10^{-2} cm}{v_a} = \frac{10^{-2} cm}{ \sigma_n\vec{\varepsilon}}= 2,56 \times 10^{-8}s \)
Finalmente, para calcular la relación entre las densidades de corriente hacemos:
    \( \displaystyle \frac{\vec{J}_p}{\vec{J}_n} = \frac{\sigma_p\vec{\varepsilon}}{\sigma_n\vec{\varepsilon}} = \frac{\mu_ppq}{\mu_nnq} = \frac{\mu_pp}{\mu_nn} \)
y las concentraciones de portadores son:
    \( \displaystyle \begin{array}{l} n = \frac{\sigma_n}{q\mu_n} = \frac{10\Omega^{-1}cm^{-1}}{1,602 \times 10^{-19}C \times 3900 cm^2V^{-1}s^{-1}} =\\ \\= 1,6 \times 10^{16} cm^{-3} \\ \\ p = \frac{n_i^2}{n} = 3,6 \times 10^{16} cm^{-3} \end{array} \)
de donde nos quedará:
    \( \displaystyle \frac{\vec{J}_p}{\vec{J}_n} = \frac{1900cm^2V^{-1}s^{-1} \times 3,6 · 10^{16} cm^{-3} }{3900cm^2V^{-1}s^{-1} \times 1,6 · 10^{16} cm^{-3}} = 1,096 \times 10^{-6} \)
Problemas de física de semiconductores - problemas resueltos de cristalografía


tema escrito por: José Antonio Hervás