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jabeer
Nivel 2



Registrado: 26 Ene 2012
Mensajes: 12


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MensajePublicado: Mar Ago 13, 2013 11:16 am  Asunto:  Duda ejercicio final 07/07/2010 Responder citandoFin de la PáginaVolver arriba

El ejercicio es el siguiente:

3. Una pastilla de silicio está dopada con fósforo cuya concentración es [tex]1x10^{19}m^{-3}[/tex]. A) Hallar la energía del nivel donor y la
energía de Fermi a temperatura ambiente (300K). Justificar cualquier aproximación que realice. B) Hallar la
expresión de la conductividad de este semiconductor como función de T entre 0 y 300K. C) Hacer una gráfica de
ln(s) vs 1/KT para toda T dando cuenta de los parámetros característicos de la curva. Explicar el comportamiento de
la conducción eléctrica en este semiconductor.
Datos a 300K:
[tex]E_{g}=1.12eV, N_{c}=2.8x10^{25} m^{-3} , N_{v}= 1.04x10^{25} m^{-3}, n_{i}=6.68x10^{15} m^{-3},\\ E_{i}=0,045 eV, \mu_{n}=0,1600 m^{2}.V^{-1}.s^{-1} y\mu_{p}=0,043 m^{2}.V^{-1}.s^{-1}[/tex]
supuestas constantes.

Por balance de cargas tengo que:

[tex]n + N^{-}_{a} = p + N^{+}_{d}[/tex]

Como el fósforo pertenece al grupo 5, se agregan donóras lo que implica que n > p, ergo será de tipo n. Supongo que a 300K está todo ionizado, por lo que me queda lo siguiente:

[tex]n + N^{-}_{a} = n + 0 = p + N^{+}_{d} = p + N_{d} [/tex]

En limpio:

[tex]n = p + N_{d} [/tex]

Cálculo de n:

[tex]n = \frac{1}{2}N_{d} +  \sqrt{\frac{1}{4}N_{d}^{2} + n_{i}^{2}} = 1.0000004x10^{19} m^{-3}[/tex]

Cálculo de la energía de Fermi:

[tex]n = N_{c}e^{\frac{-(E_{g} - E_{f})}{kT}}[/tex]

Despejando de ahí llego a que

[tex]E_{f} = E_{g} + kTln{\frac{n}{N_{c}}} = 0.737eV[/tex]

La parte que no se como sacar es la de la energía del nivel donor.


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Sigo
Moderador de carrera



Registrado: 14 Mar 2009
Mensajes: 980

Carrera: Química
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MensajePublicado: Mar Ago 13, 2013 1:28 pm  Asunto:  (Sin Asunto) Responder citandoFin de la PáginaVolver arriba

Aclarate la materia Smile

_________________
91,67%

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   OfflineGalería Personal de SigoVer perfil de usuarioEnviar mensaje privado
jabeer
Nivel 2



Registrado: 26 Ene 2012
Mensajes: 12


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MensajePublicado: Mar Ago 13, 2013 2:25 pm  Asunto:  (Sin Asunto) Responder citandoFin de la PáginaVolver arriba

Lo de la energía del nivel donor era tan fácil como:

[tex]E_{g} - E_{d} = E_{i}[/tex]

Entonces

[tex]E_{g} - E_{i} = E_{d} = 1.12eV - 0.045eV = 1.075eV[/tex]


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marinon87
Nivel 1



Registrado: 20 Oct 2007
Mensajes: 2


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MensajePublicado: Mie Dic 18, 2013 2:09 pm  Asunto:  (Sin Asunto) Responder citandoFin de la PáginaVolver arriba

Fisica 3D


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