Halfgeleiderfysica

Welke uitspraak over de ligging van het Fermi-niveau in een n-type halfgeleider is juist?

  1. AHet ligt aan de kant van de valentieband ten opzichte van het intrinsieke Fermi-niveau
  2. BHet ligt aan de kant van de geleidingsband ten opzichte van het intrinsieke Fermi-niveau
  3. CHet ligt altijd binnen de valentieband
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Het ligt aan de kant van de geleidingsband ten opzichte van het intrinsieke Fermi-niveau

Doordat er in n-type veel elektronen in de geleidingsband zijn, verschuift het Fermi-niveau vanaf het intrinsieke Fermi-niveau nabij het midden van de kloof naar de geleidingsband. De positie wordt bepaald door Ec − EF ≈ kT·ln(Nc/ND) en nadert de geleidingsband met ca. 60 mV (bij kamertemperatuur) per tienvoudige toename van de donorconcentratie. Bij p-type verschuift het juist naar de valentieband. Het Fermi-niveau ligt niet altijd in de verboden zone: bij zeer hoge concentraties komt het in de band te liggen (gedegenereerde halfgeleider).

Energiebandendiagram van een n-type halfgeleider Geleidingsband Ec EF (Fermi-niveau) Ei (intrinsiek Fermi-niveau) Bij toevoeging van donoren verschuift het niveau naar de geleidingsband Ev Valentieband Eg
Energiebandendiagram van een n-type halfgeleider · Bekijken in het figurenoverzicht
Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Halfgeleiderfysica

  1. Welke uitspraak over de temperatuurafhankelijkheid van de weerstandsfactor (resistiviteit) van een intrinsieke halfgeleider is juist?
  2. Wat is het product van de elektronendichtheid n en de gatendichtheid p (n×p) van een halfgeleider in thermisch evenwicht? (ni: intrinsieke ladingdragerdichtheid)
  3. Wat is de oorzaak van een diffusiestroom in een halfgeleider?
  4. Wat is een typische factor die de levensduur van minderheidsladingdragers in silicium verkort?
  5. Wat is de kristalstructuur van eenkristallijn silicium?