Nederlands
Menu

Halfgeleiderfysica

Wat is de juiste reden dat de ladingdragerdichtheid sterk afneemt wanneer n-type silicium tot zeer lage temperatuur wordt gekoeld?

  1. AOmdat het aantal onzuiverheden afneemt als de temperatuur daalt
  2. BOmdat de mobiliteit bij lage temperatuur 0 wordt
  3. COmdat er te weinig thermische energie is om elektronen vanuit de donoren in de geleidingsband te exciteren (freeze-out van ladingdragers)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Omdat er te weinig thermische energie is om elektronen vanuit de donoren in de geleidingsband te exciteren (freeze-out van ladingdragers)

Ook al is het donorniveau ondiep, er is een beetje thermische energie nodig om een elektron in de geleidingsband te brengen. Bij silicium schiet de warmte onder ca. 100 K tekort, blijven de elektronen aan de donoren gebonden en daalt de ladingdragerdichtheid sterk (freeze-out). Omgekeerd overtreft bij hoge temperatuur de intrinsieke ladingdragerdichtheid de donorconcentratie en kan het geleidingstype niet meer door onzuiverheden worden bepaald. Het gebied ertussen, waar de ladingdragerdichtheid vrijwel constant gelijk is aan de donorconcentratie, is het temperatuurbereik waarin componenten worden gebruikt.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Halfgeleiderfysica

  1. Welke recombinatie, die zich vooral voordoet bij hoge ladingdragerconcentraties, is het proces waarbij de bij recombinatie vrijkomende energie niet als licht maar aan een andere ladingdrager wordt afgegeven?
  2. Wat is bij benadering de resistiviteit van n-type silicium met een elektronendichtheid van 1×10¹⁶ cm⁻³ en een elektronenmobiliteit van 1000 cm²/V·s? (de bijdrage van gaten wordt verwaarloosd, elementaire lading 1,6×10⁻¹⁹ C)
  3. Hoe heet het energieverschil tussen het vacuümniveau en de onderkant van de geleidingsband van een halfgeleider?
  4. Wat is de belangrijkste reden dat de mobiliteit in silicium met lage onzuiverheidsconcentratie daalt bij stijgende temperatuur?
  5. Welke waarde ligt het dichtst bij de intrinsieke ladingdragerdichtheid van silicium bij kamertemperatuur?