Leitfähigkeit < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 02:46 Mi 06.01.2010 | | Autor: | Unk |
| Aufgabe | Ein quadratisches Halbleiterplättchen aus Silizium mit der Kantenlänge s=5mm und der dicke d=0,1mm wird mit einer infraroten Strahlung der Wellenlänge [mm] \lambda=1\mu [/mm] m und der Stärke I=0,08 [mm] Wcm^{-2} [/mm] bestrahlt.
Die Breite der verbotenen Zone für Si beträgt [mm] W_G=1,1eV, [/mm] die Lebensdauer der Elektronen und Löcher [mm] t=10^{-5}s, [/mm] die Elektronenbeweglichkeit [mm] \mu_E=1900cm^2/Vs [/mm] und die Löcherbeweglichkeit [mm] \mu_L=400cm^2/Vs.
[/mm]
(1) Um welchen Betrag nehmen Elektronendichte [mm] \Delta [/mm] n und Löcherdichte [mm] \Delta [/mm] p während der Bestrahlung zu?
(2) Welche Änderung in der Leitfähigkeit [mm] \Delta \kappa [/mm] ergibt sich durch die Bestrahlung? |
Hallo,
ich weiß nicht, wie ich die Elektronendichte des Plättchens berechnen soll. Und wie komme ich dann zu der Änderung? Auf jeden Fall muss ja gelten [mm] \Delta n=\Delta [/mm] p.
Muss ich hier auch irgendwo die Lebensdauer berücksichtigen?
Für die Leitfähigkeit habe ich bisher nur gefunden: [mm] \sigma=ne\mu, [/mm] wobei ich hier nicht weiß, warum da nur das [mm] \mu [/mm] der Elektronen berücksichtigt wird und nicht das der Löcher? Muss ich eine andere Formel benutzen?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:04 Mi 06.01.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. Schritt, reicht ein Quant um die 1.1eV zu überwinden.
2. Schritt wieviel Quanten kommen auf das Plättchen. wieviel e lösen sie damit aus in [mm] 10^{-5}s, [/mm] genausoviele gehen verloren, also ist das die mittlere Zahl die vorhanden ist. natürlich gleichviele Löcher. Die leitfähigkeit durch die löcher addiert sich zu der der e. (meine Annahme alle Strahlung wird in Lochpaare umgesetzt)
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:53 Mi 06.01.2010 | | Autor: | Unk |
Okay ich mach das jetzt mal so:
Ich nehme mir die Bestrahlungsstärke [mm] I=0,08Wcm^{-2} [/mm] und teile durch die Dicke. Dann teile ich das ganze durch die Photonenenergie und multipliziere anschließend mit [mm] t=10^{-5}s.
[/mm]
Dann käme ich auf ganz grobe [mm] 4\cdot 10^{14}cm^{-3}=\Delta [/mm] n.
Ist die Vorgehensweise akzeptabel bzw. sogar richtig?
Dann nochmal zur Leitfähigkeit: Was muss ich nun in [mm] \sigma=\mu [/mm] n e einsetzen? Ist das überhaupt die richtige Formel, denn in der Aufgabenstellung sind ja unterschiedliche Beweglichkeiten für Elektronen und Löcher angegeben???
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:42 Mi 06.01.2010 | | Autor: | leduart |
Hallo
Warum teilst du durch die Dicke?
ich hab ca [mm] 10^{12} [/mm] Paare raus. rechne bitte vor und gib nicht nur Endresultate an. Die Aufgaben sind nicht so spannend, dass es mich lockt sie unbedingt zu überprüfen! Aber Rechenwege kann ich schnell nachsehen.
Auf jeden Fall wenn du gleich immer die Dimensionen mit überprüfst.
Gruss leduart
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