Определить:
1) контактную разность потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода.
2) ширину р-n перехода со стороны n- и р- областей dn и dp а также полную ширину перехода d = dn + dp,
3) максимальную величину напряженности контактного поля ем. известны величины: σn = 3,2 ом^-1 *см^-1 и σр = 4,8 ом^-1 * см^-1 ;
μn = 800 см2/в * с; μр = 250 см2/в * с; т = 300 к. как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-п переходу приложить внешнее напряжение: а) u1 = +0,3 в? б) v2 = -2 в?

Прежде чем приступить к решению вопроса, давайте разберемся с некоторыми понятиями и формулами, которые нам понадобятся.

1) Контактная разность потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода измеряется в вольтах (В). Она представляет собой разницу потенциалов между p-областью и n-областью диода. Для нахождения данной величины мы можем воспользоваться формулой:

φк = (k * T) * ln (Nа * Nd / ni^2),

где k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах (в данном случае 300 К), Nа и Nd - концентрации акцепторов (доноров) и доноров (акцепторов) соответственно, а ni - концентрация носителей заряда в интракристаллической области.

2) Ширина р-n перехода со стороны n- и р- областей dn и dp измеряется в сантиметрах (см). Они представляют собой толщину p- и n-областей диода. Для нахождения данных величин мы можем воспользоваться формулами:

dn = (2 * ε * φk / e) * (1 / (σn * (Nа + (Nd - Na) * exp(-e * φk / (k * T))))),
dp = (2 * ε * φk / e) * (1 / (σp * (Nd + (Na - Nd) * exp(-e * φk / (k * T))))),

где ε - диэлектрическая проницаемость кремния (3,9 * 8,85 * 10^-14 Ф/см), e - заряд электрона (1,6 * 10^-19 Кл), σn и σp - подвижности электронов и дырок в кремнии, а также Nа и Nd - концентрации акцепторов (доноров) и доноров (акцепторов) соответственно.

Полная ширина перехода d представляет собой сумму ширин переходов со стороны n- и р-областей:

d = dn + dp.

3) Максимальная величина напряженности контактного поля ем измеряется в вольтах на сантиметр (В/см). Она определяется по формуле:

em = e * (Nа * (Nd - Na) / (ε * (Nа + (Nd - Na) * exp(-e * φk / (k * T))))).

Исходя из данных величин: σn = 3,2 ом^-1 *см^-1, σр = 4,8 ом^-1 * см^-1, μn = 800 см^2/В*с, μр = 250 см^2/В*с и т = 300 К, мы можем найти все необходимые значения.

Теперь перейдем к решению задачи:

1) Для определения контактной разности потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода, нам необходимо найти концентрации акцепторов (доноров) и доноров (акцепторов) Nа и Nd, а также концентрацию носителей заряда в интракристаллической области ni.

Для нахождения Nа и Nd мы можем воспользоваться следующими уравнениями:

Nа = σn / e,
Nd = σр / e.

Вместо тех, что актеры стали отдавать предпочтение, стоит ли просто исполнить сценарий так, как они написали, и предоставить расписанию сцен, которые вы хотели бы видеть?

Once we have the values of Nа and Nd, we can calculate the concentration of charge carriers in the intrinsic region ni using the formula:

ni = sqrt(Nа * Nd).


2) Чтобы определить ширину р-n перехода со стороны n- и р-областей dn и dp, а также полную ширину перехода d, нам нужно знать значение контактной разности потенциалов φк р-n перехода кремниевого диода.

Подставив значения φк в соответствующие формулы, мы получим необходимые ширины перехода.


3) Для нахождения максимальной величины напряженности контактного поля ем нам также нужно знать значение контактной разности потенциалов φк. Подставив данное значение в формулу em, мы получим искомую величину.

Теперь рассмотрим вопрос о том, как изменится высота потенциального барьера ip, если к р-п переходу приложить внешнее напряжение:

а) Если к р-п переходу приложить внешнее напряжение u1 = +0,3 В, то высота потенциального барьера ip изменится следующим образом:

ip_new = ip_old - u1,

где ip_old - исходная высота потенциального барьера.

б) Если к р-п переходу приложить внешнее напряжение v2 = -2 В, то высота потенциального барьера ip изменится следующим образом:

ip_new = ip_old + |v2|,

где ip_old - исходная высота потенциального барьера.

Надеюсь, данное объяснение поможет вам понять и решить задачу. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.