UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMANA N°2 CLAUDIA MILAGROS RIVERA PRESENTACION 19190350 2020 PROBLEMAS: 1. Hallar el valor del nivel de energía existente en la banda prohibida de los elementos Si y Ge para: a) Una temperatura de -73°C.; b) Una temperatura de 127°C. Utilizamos: Para el Si: EG(T)=1.21–3.6x10-4T Para el Ge: EG(T)=0.785-2.23x10-4T Reemplazamos con T= -73°C=200K -Silicio EG(200K)= 1.138eV -Germanio EG(200K)= 0.7404eV Reemplazamos con T= 127°C=400K -Silicio EG(400K)= 1.066eV -Germanio EG(400K)= 0.6958eV 2. Hallar el nivel de Fermi (nivel medio de la banda prohibida) en el caso del elemento Si a una temperatura de -73°C.; a) Con impurezas donadoras.; b) Con impurezas Aceptadoras. La temperatura si es mayor a 200k no varia el ancho de banda prohibida en el silicio. Entonces a los datos que nos dieron que fuera el silicio con impurezas y donadoras. El ancho de banda del silicio no cambia y es 1.11 eV. Asi que si desea el nivel de fermi que es la mitad del ancho de banda será 0.5555. 3. Para un semiconductor intrínseco de Ge a 27°C, se le aplica al material un campo Eléctrico de 200 v./mt.. Obtener: a) La conductividad intrínseca.; b) La densidad de Corriente.; c) La velocidad de arrastre de los electrones. CONDUCTIVIDAD La conductividad es la inversa de la resistividad r. r = 1/d En un semiconductor intrínseco la concentración de electrones en la capa de conducción, es la misma de la de huecos en la capa de valencia. Por lo que, si n = p = ni r = [ni q ( mn + mp ) ]-1 r = [ (2'5x 1013)(1'62x10-19)(3 800 + 1 800)]-1 r = 44 Ω cm Es decir, la resistividad del germanio intrínseco a 300 K es de 44 Ω cm =0,44 Ω m Conductividad seria 2,27 S/m DENSIDAD DE LA CORRIENTE J = g. E Donde: g : conductividad ; E : campo eléctrico dato Reemplazamos: J = 2.27 S/mx200 J = 454A/m2 VELOCIDAD DE ARRASTRE DE LOS ELECTRONES v = μ.E v = 0.56x200 v = 112 m/s
