Sprawdź się

R1E81W7k5FxhD

Ćwiczenie 1

Pogrupuj pierwiastki pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako domieszki w półprzewodniku typu n.

tellur, siarka, arsen, bor, węgiel, fosfor, chlor

krzem
arsenek galu
nienadające się jako domieszki

R12hIIvHL8t32

Ćwiczenie 2

W półprzewodniku typu n nośnikami prądu elektrycznego są:

Wyłącznie elektrony
Wyłącznie dziury
Elektrony i dziury w takim samym stopniu
Elektrony i dziury, ale dominuje przewodnictwo elektronów

Ćwiczenie 3

Wyjaśnij, dlaczego domieszkowanie półprzewodników powoduje zmniejszenie ich oporu elektrycznego?

Ćwiczenie 4

RCZmgeLNbheq9

25, 5, większa, 250, 500, mniejsza

Przerwa wzbroniona – czyli najmniejsza energia, jaką muszą uzyskać elektrony walencyjne, aby uzyskać energię z zakresu pasma przewodnictwa – w krzemie samoistnym wynosi około 1,12 eV. Domieszkowanie krzemu fosforem wprowadza poziomy donorowe, dla których odległość energetyczna od pasma przewodnictwa wynosi około 45 meV (milielektronowolty). Wynika z tego, że energia, jaką potrzebują elektrony z poziomów donorowych, aby uzyskać energię z zakresu pasma przewodnictwa jest w porównaniu z energią, jaką muszą uzyskać elektrony walencyjne, aby przejść do zakresu energii z pasma przewodnictwa około ................ razy .................

Ćwiczenie 5

R1bMjwX7Utoc2

Opór elektryczny właściwy opisuje zdolność materiału do przewodzenia prądu elektrycznego, oznacza się go literą $ρ$ i możemy opisać wzorem $ρ = \frac{R S}{l}$ , gdzie $R$ to opór elektryczny elementu, $S$ jego pole przekroju poprzecznego a $l$ długość. Zakładamy, ze pole przekroju jest kołem. Jeżeli chcemy zastąpić w obwodzie element o oporze $R$ wykonany z samoistnego germanu elementem wykonanym z domieszkowanego germanu o tej samej długości i oporze elektrycznym właściwym około 1100 razy mniejszym, to jego średnica powinna być około:

około 1100 razy większa
około 1100 razy mniejsza
około 33 razy większa
około 33 razy mniejsza

Wyznaczamy opór elektryczny ze wzoru na opór właściwy, a za pole powierzchni podstawiamy $S = \frac{π d^{2}}{4}$ . Otrzymujemy $R = \frac{ρ l}{\frac{π d^{2}}{4}}$ . Porównujemy opór samoistnego germanu $R_{s}$ z oporem germanu domieszkowanego $R_{d}$ :

\frac{ρ_{s} l}{\frac{π d_{s}^{2}}{4}} = \frac{ρ_{d} l}{\frac{π d_{d}^{2}}{4}}

Po przekształceniach otrzymamy

d_{d} = d_{s} \cdot \sqrt{\frac{ρ_{d}}{ρ_{s}}} = d_{s} \cdot \sqrt{\frac{1}{1100}} = \frac{d_{s}}{33}

Ćwiczenie 6

Wzrost temperatury krzemu od 300 K do 310 K powoduje około dwukrotne zmniejszenie oporu elektrycznego. Czy w takim samym stopniu powinien spadać opór krzemu domieszkowanego fosforem? Uzasadnij odpowiedź.

RzmFncybzFc8W

Ćwiczenie 7

Uzupełnij tekst.

ułatwiają, maleje, nie maleje, maleje, rośnie, utrudniają

Opór elektryczny półprzewodników domieszkowanych ...................... proporcjonalnie do ilości nośników prądu, ponieważ
wprowadzone domieszki ...................... ruch nośników prądu i ruchliwość nośników ...................... w
porównaniu z półprzewodnikiem samoistnym.

Rmj1gsMI4x4CY

Ćwiczenie 8

Wprowadzenie do materiałów półprzewodnikowych domieszek typu n powoduje między innymi:

zwiększenie koncentracji elektronów swobodnych
zmniejszenie koncentracji elektronów swobodnych
zwiększenie ruchliwości elektronów swobodnych
zmniejszenie ruchliwości elektronów swobodnych

Animacja 3D

Dla nauczyciela