Halfgeleiderfysica
Hoe groot is bij benadering de gatendichtheid in n-type silicium met een donorconcentratie van 1×10¹⁶ cm⁻³ (alle donoren geïoniseerd, intrinsieke ladingdragerdichtheid ni = 1×10¹⁰ cm⁻³)?
- A1×10⁴ cm⁻³
- B1×10⁶ cm⁻³
- C1×10¹⁰ cm⁻³
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. 1×10⁴ cm⁻³
Omdat alle donoren geïoniseerd zijn, is de elektronendichtheid n ≈ 1×10¹⁶ cm⁻³. Volgens de massawerkingswet n × p = ni² is p = (1×10¹⁰)² ÷ 1×10¹⁶ = 1×10⁴ cm⁻³. Hoewel de minderheidsladingdragers slechts een biljoenste van de meerderheidsladingdragers vormen, zijn zij het die de sperstroom van pn-juncties en de werking van bipolaire transistors dragen. Omdat ni sterk met de temperatuur toeneemt, neemt ook de minderheidsladingdragerdichtheid bij hoge temperatuur sterk toe.