База задач ФизМатБанк
| 39650. Два груза с массами m1, m2 прикреплены к нити, перекинутой через невесомый блок, вращающийся без трения вокруг горизонтальной оси. Как будет двигаться эта система? |
| 39651. Два груза с массами m1, m2 прикреплены к нити, перекинутой через блок, момент инерции которого l, вращающийся без трения вокруг горизонтальной оси. Как будет двигаться эта система? Нить относительно блока не проскальзывает. |
| 39652. Два груза с массами m1, m2 прикреплены к нити, перекинутой через блок, момент инерции которого l, вращающийся без трения вокруг горизонтальной оси. Нить относительно блока не проскальзывает. Найти силу взаимодействия между нитью и блоком. |
| 39653. Два груза с массами m1, m2 прикреплены к нити, перекинутой через невесомый блок, вращающийся без трения вокруг горизонтальной оси. Нить имеет длину l и массу m. Найти ускорение грузов. |
| 39654. Цилиндр с массой m и радиусом R катится без скольжения по горизонтальной плоскости под действием силы F, приложенной к его оси. Найти ускорение центра масс цилиндра С. |
| 39655. По гладкой горизонтальной поверхности, совпадающей с плоскостью хОу, движется шар с массой m со скоростью v1 = v1i и сталкивается с таким же неподвижным шаром. После столкновения первый шар движется под углом а к оси х. Найти скорости шаров после столкновения. Столкновение считать упругим (степень упругости зависит от качества шаров). |
| 39656. Горизонтально летящая пуля со скоростью v массой m попадает в доску с массой М, подвешенную за верхний конец, на расстоянии a от точки подвеса и застревает в ней (рис.). Найти угловую скорость доски сразу после попадания пули. |
| 39657. Горизонтально летящая пуля со скоростью v массой m попадает в доску с массой М, подвешенную за верхний конец, на расстоянии a от точки подвеса и застревает в ней (рис.). Определить импульс, переданный окружающим телам в результате попадания пули в доску. |
| 39658. Два груза с массами m1, m2 прикреплены к нити, перекинутой через невесомый блок, вращающийся без трения вокруг горизонтальной оси. Нить имеет длину l и массу m. Чему равна потенциальная энергия системы? |
| 39659. Две частицы с массами m1, m2, связанные невесомым стержнем, могут вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси, проходящей через точку О (рис.). Найти закон движения системы. |
| 39660. Две частицы с массами m1, m2, связанные невесомым стержнем, могут вращаться в вертикальной плоскости вокруг оси, проходящей через точку О (рис.). Система отклонена на малый угол а0 и отпущена. Чему равна кинетическая энергия системы по прошествии времени t1? |
| 39661. Определить частоту колебаний системы, изображенной на рисунке. Радиус диска равен R, момент инерции диска - I, жесткость пружины - k, масса груза - m. |
| 39662. Амплитуда колебаний некоторой системы уменьшилась в к раз после n колебаний. Каков логарифмический декремент затухания системы? |
| 39663. Амплитуда колебаний математического маятника, состоящего из шарика массой m. и нити длиной l, уменьшилась в два раза после n колебаний. За сколько колебаний произойдет такое же изменение амплитуды, если масса шарика станет в к раз меньше при том же размере? |
| 39664. Поезд движется относительно платформы со скоростью V вдоль оси х. В поезде на расстоянии l от хвоста поезда в момент времени т происходит некоторое событие. В какой точке платформы и в какой момент времени по часам на платформе происходит это событие? |
| 39665. Поезд движется относительно платформы со скоростью V вдоль оси х. Пассажир поезда, сидя на месте, выкуривает сигарету за время т по своим часам. Какова длительность этого процесса по часам наблюдателя на платформе? |
| 39666. Пуля со скоростью V влетает в трубу длиной l. Какое время «по своим часам» пуля находится в трубе? |
| 39667. Частица выходит из ускорителя с энергией в n раз большей энергии покоя. Расстояние до мишени l. За какое время частица достигнет мишени? Каково расстояние до мишени «с точки зрения частицы»? |
| 39668. В системе К' точка движется по закону х' = v't'. Как выглядит это движение в системе К? |
| 39669. В системе К' вдоль оси х' движется фотон со скоростью с. Какова скорость этого фотона в системе К? |
| 39670. В системе К' имеем два события: (х'1, t'1) - пуля вылетает из ружья и (х'2 ,t'2) - пуля попадает в мишень. Найти систему отсчета, в которой эти события происходят в одной точке. |
| 39671. В системе К' имеем два события: (х'1, t'1) - пуля вылетает из ружья и (х'2 ,t'2) - пуля попадает в мишень. Можно ли найти систему отсчета, в которой оба события произошли бы одновременно? |
| 39672. Найти гравитационный радиус Земли. |
| 39673. В центре нашей Галактики находится черная дыра с массой порядка миллиона солнечных масс. Чему равна площадь поверхности этой дыры? |
| 39674. Найти положение уровня Ферми и температурную зависимость концентрации в собственном полупроводнике в невырожденном случае. Как изменится концентрация электронов при изменении температуры от 200 К до 300 К, если Eg = (0,785 эВ - eT)? |
| 39675. Концентрация электронов в собственном полупроводнике при температуре 400 К оказалась равной 1,38*10^15 см^-3. Найти значение произведения эффективных масс электрона и дырки, если известно, что ширина запрещенной зоны меняется по закону Eg = (0,785 - 4*10^-4 T) эВ. |
| 39676. В исследуемом полупроводнике по данным измерения эффекта Холла концентрация электронов составляла 1,3*10^16 см^-3 при 400 К и 6,2*10^15 см^-3 при 350 К. Найти ширину запрещенной зоны материала, считая, что она меняется с температурой по линейному закону. |
| 39677. Найти связь концентрации с уровнем Ферми и определить эффективную массу плотности состояний электронов в германии и кремнии; закон дисперсии в зоне проводимости имеет вид (1.3б). Известно, что поверхности постоянной энергии в k-пространстве имеют вид эллипсоидов вращения, в германии число эквивалентных минимумов Q = 4, поперечная масса m = 0,08152 m0, продольная масса m = 1,588 m0, в кремнии Q = 6, m = 0,1905 m0, m = 0,9163 m0. |
| 39678. Закон дисперсии дырок в валентной зоне (1.3д) можно представить в виде #####, где B' = (B2 + С2/6)^1/2, d = С2/6B'2, а значение выражения в круглых скобках не превосходит 1/6. Используя разложение по d, оценить эффективные массы плотности состояний для зон «легких» и «тяжелых» дырок в германии (А = 13,3; В = 8,57; С = 12,78), а также эффективную плотность состояний для всей валентной зоны. |
| 39679. Закон дисперсии дырок в валентной зоне можно представить в виде ####, где B' = (B2 + С2/6)1/2, d = С2/6B'2, а значение выражения в круглых скобках не превосходит 1/6. Используя разложение по d, вычислить, какую долю всех дырок в германии составляют «легкие» дырки в германии (А = 13,3; В = 8,57; С = 12,78). |
| 39680. Вычислить собственные концентрации электронов в германии и кремнии при Т = 300 К. Эффективные массы плотности состояний в валентной зоне mdp принять равными 0,362 m0 для Ge и 0,595 m0 - для Si. Ширина запрещенной зоны при Т = 300 К составляет 0,66 эВ в Ge и 1,1 эВ в Si. |
| 39681. Вычислить удельные сопротивления собственных германия и кремния при Т = 300 К. Для подвижностей электронов и дырок (цn = bцр) в германии и кремнии принять следующие значения: Ge: цn = 3,8*10^3 см2 В^-1 c^-1, b = 2,1; Si: цn = 1,45*10^3 см2 В^-1 с^-1, b = 2,9. |
| 39682. Найти положение уровня Ферми и концентрацию электронов в собственном полупроводнике с параболическими зонами при температуре 600 К, если известно, что ширина запрещенной зоны при таких температурах меняется по закону Еg = (0,26 - 2,7*10^-4 Т) эВ. Оценить ошибку, которая вносится, если не учитывать вырождение электронного газа в зоне проводимости. Использовать значения эффективных масс mn = 0,1 mр = 0,02 m0 и воспользоваться приближенным представлением интеграла Ферми (П.4), считая, что вырождение не слишком сильно. |
| 39683. Подвижность электронов в чистом Ge при комнатной температуре (300 К) равна 3800 см2 В^-1 с^-1. Найти удельное сопротивление этого материала при 30 К, считая, что подвижность меняется с температурой по закону ц = аТ^-3/2, где а — постоянная. Эффективную массу электронов положить равной 0,55 m0, а эффективную массу дырок — 0,36 m0. При всех рассматриваемых температурах считать, что ширина запрещенной зоны линейно меняется с температурой, Eg = (0,785 - 4*10^-4 Т) эВ, а отношение подвижностей электронов и дырок для простоты принять постоянным и равным b = цn/цp = 2,1. |
| 39684. В зоне проводимости арсенида галлия наряду с основным минимумом (I), лежащим в центре зоны Бриллюэна, имеются побочные минимумы, расположенные на Е, выше основного (рис. ). Исследовать концентрационную зависимость уровня Ферми в таком полупроводнике для невырожденного электронного газа и в пределе сильного вырождения. Влиянием остальных зон пренебречь. |
| 39685. Рассчитать зависимость населенности верхних минимумов арсенида галлия (рис. ) от температуры электронного газа в отсутствие вырождения. Чему равно отношение концентрации электронов верхних минимумов nll к концентрации электронов основного минимума nl при 300 К и при 1000 К? Эффективную массу плотности состояний для электронов верхнего минимума принять равной mll = 15 ml = 0,35 эВ, а полную плотность электронов считать не зависящей от температуры. |
| 39686. Исследовать зависимость проводимости арсенида галлия от температуры электронного газа. Подвижности в минимумах I и II и полную концентрацию электронов считать не зависящими от температуры. Найти изменение проводимости при изменении температуры электронного газа от 300 К до 1000 К, если отношение подвижностей цl/цll = 50. |
| 39687. Найти связь концентрации электронов с уровнем Ферми в полупроводнике, если известно, что при малых значениях k закон дисперсии имеет вид Еn(k) = Ее + (1 - аk2) h2k2/2mn, где а — постоянная. |
| 39688. Вычислить плотность состояний и эффективную массу плотности состояний в зоне проводимости при законе дисперсии (1.3ж). Рассмотреть случаи невырожденного и полностью вырожденного полупроводника. В последнем случае найти связь между концентрацией электронов и уровнем Ферми. |
| 39689. Соотношение n = 2(mdkT/2пh2)^3/2 Ф1/2 (h) можно рассматривать как определение эффективной массы md и в том случае, когда закон дисперсии отличается от квадратичного. Найти концентрационную зависимость md для полупроводника с законом дисперсии (1.3ж) в пределе сильного вырождения. Сравнить полученное выражение с аналогичной зависимостью эффективной маcсы m*, определяемой соотношением m*v = hk, где v — групповая скорость электронов. Установить связь между md и m*для рассматриваемого закона дисперсии. |
| 39690. Исследовать температурный ход уровня Ферми в примесной области для невырожденного полупроводника, содержащего один тип одновалентных доноров с концентрацией Nd. |
| 39691. Найти температуру, при которой уровень Ферми совпадает с уровнем донорной примеси для германия, легированного сурьмой с концентрацией 10^16 см^-3 (уровень сурьмы Ed = Ес - 0,01 эВ, gd положить равным 2). Какова концентрация электронов при этой температуре? |
| 39692. Исследовать температурный ход концентрации электронов в полупроводнике с одним типом одновалентных доноров в примесной области. Какова концентрация носителей заряда при комнатной температуре в германии, содержащем 2*10^15 см^-3 сурьмы? |
| 39693. Найти температурный интервал, в котором концентрация электронов постоянна и равна концентрации доноров. Оценить границы интервала для германия, содержащего 2*10^15 см^-3 доноров с энергетическим уровнем Ed = Ес - 0,01 эВ, если ширина запрещенной зоны изменяется по закону Eg = d - eT, где d = 0,785 эВ и e = 4*10^-4 эВ*К^-1, а фактор вырождения равен двум. |
| 39694. Найти температурный интервал, в котором концентрация электронов постоянна и равна концентрации доноров. Оценить границы интервала для антимонида индия, содержащего Nd = 2*10^15 см-3 доноров с энергетическим уровнем Ed = Ec - 0,001 эВ, если ширина запрещенной зоны изменяется по закону Eg = d - eT, где d = 0,26 эВ и e = 2,7*10^-4 эВ*К-1, а фактор вырождения gd = 2. Принять, что эффективная масса электрона равна 0,015 m0. Непараболичностью зоны пренебречь. |
| 39695. Исследовать температурный ход уровня Ферми в примесной области в полупроводнике, содержащем один тип одновалентных доноров с концентрацией Nd, принимая во внимание влияние вырождения. Оценить для германия и антимонида индия минимальную концентрацию доноров, при которой уровень Ферми попадает в зону проводимости. Вырождение считать не очень сильным (h < 1,3) и воспользоваться приближенным представлением интеграла Ферми. |
| 39696. Вычислить концентрацию дырок и удельное сопротивление кремния, легированного бором (Na = 10^17 см^-3), при комнатной температуре, если эффективная масса плотности состояний дырок равна 0,59 m0, подвижность цp = 100 см2 В^-1 с^-1, ga = 1, а энергетический уровень бора в кремнии равен Ev + 0,045 эВ. Чему равна концентрация дырок при 30 К? |
| 39697. Определить температурную зависимость концентрации носителей заряда в частично компенсированном образце (Nd > Na) в примесной области в отсутствие вырождения. Какова энергия активации, определяющая наклон низкотемпературной части зависимости In n от 1/Т? |
| 39698. Найти температурную зависимость концентрации носителей заряда в сильно компенсированном полупроводнике (Nd ~ Na). |
| 39699. Германий легирован сурьмой и бором. Концентрация бора равна 10^16 см^-3, а степень компенсации Na/Nd = 0,5. Найти концентрацию электронов при 25 К, если mdn = 0,55 m0, Ed = Ec - 0,01 эВ; фактор вырождения считать равным двум. |
| 39700. Качественно представить на графике температурный ход концентрации электронов в частично компенсированном полупроводнике (Nd > Na). Воспользоваться полулогарифмическим масштабом, отложив по осям In n и 1/Т. |
| 39701. Определить область температур, в которой концентрация электронов в частично компенсированном полупроводнике (Nd > Na) постоянна и равна Nd — Na. Оценить границы этой области для кремния, легированного мышьяком (Ed = Ес - 0,05 эВ) с концентрацией 2*10^15 см^-3 и алюминием, концентрация которого составляет 1,2*10^15 см^-3. Эффективная масса плотности состояний для электронов в кремнии равна 1,1 m0, а ширина запрещенной зоны меняется с температурой по закону Eg = (1,21 - 2,8*10^4 Т) эВ. Фактор вырождения доноров принять равным двум. |
| 39702. Вычислить плотность состояний для двумерной системы с законами дисперсии Еn(k) = Еc + h2k2/2mn, Еn(k) = Еc + h2k2х/2mx + h2k2y/2mу. |
| 39703. Вычислить эффективное число состояний для двумерной системы с квадратичным законом дисперсии. Оценить Nc при температуре Т = 300 К, полагая mх и my равными массе свободного электрона. |
| 39704. Вычислить плотность состояний р(Е) и Nc в одномерном невырожденном электронном газе с законом дисперсии Е(k) = Ес + h2k2/2m. |
| 39705. Примесь создает два акцепторных уровня в запрещенной зоне полупроводника. Найти зависимость концентраций нейтральных, одно- и двукратно заряженных атомов примеси от положения уровня Ферми и от температуры. Построить (качественно) вид зависимостей указанных концентраций от положения уровня Ферми при низких температурах. |
| 39706. Амфотерная примесь создает в запрещенной зоне полупроводника два уровня: акцепторный Еа и донорный Ed (Еа > Ed). Исследовать температурную зависимость уровня Ферми (тепловым забросом носителей заряда в зоны и наличием других примесей пренебречь). |
| 39707. Полупроводник легирован примесью, создающей два акцепторных уровня Е1 и Е2 в глубине запрещенной зоны. Найти зависимость уровня Ферми от температуры и от концентрации вводимых в образец мелких доноров (наличием свободных носителей заряда в зонах пренебречь). Представить качественно на графике зависимость энергии Ферми F от концентрации доноров при низких температурах. |
| 39708. Полупроводник легирован амфотерной примесью с концентрацией N, создающей донорный уровень Ed в нижней половине запрещенной зоны и акцепторный уровень Еа — в верхней. Найти разность уровней Ферми в двух образцах, один из которых дополнительно легирован мелкими донорами с концентрацией Nd, а другой — мелкими акцепторами с концентрацией Na (Na, Nd < N). Определить отношение концентраций основных носителей заряда в этих образцах (факторы вырождения и температуру считать известными). |
| 39709. Найти концентрацию основных носителей заряда в германии, легированном медью и компенсированном сурьмой, при 300 К. Концентрация меди равна NCu = 2*10^15 см^-3, сурьмы - NSb = 6*10^14 см^-3. Медь создает в запрещенной зоне германия уровни: Ed = Ev + 0,04 эВ (донорный) и Еа = Еv + 0,32 эВ (акцепторный), (рис. ); положить gа = gd = 1. |
| 39710. В германий введена глубокая акцепторная примесь и мелкая компенсирующая примесь — сурьма, концентрация которой меньше концентрации глубокой примеси. Найти отношение концентрации нейтральных атомов сурьмы к концентрации свободных электронов в зоне проводимости: при 300 К, при 77 К, при 4,2 К. Концентрация сурьмы NSb = 2*10^16 см^-3; Ес - ЕSb = 0,01 эВ. |
| 39711. Полупроводник с глубокой примесью, создающей два акцепторных уровня в верхней половине запрещенной зоны, легируют мелкими донорами. Оказалось, что при некоторой концентрации доноров проводимость при комнатной температуре возрастает на 5 порядков, а при дальнейшем увеличении концентрации доноров изменяется мало. Пренебрегая влиянием легирования на подвижность электронов и считая, что указанное изменение проводимости обусловлено смещением уровня Ферми между уровнями глубокой примеси, оценить энергию корреляции. |
| 39712. Найти концентрацию меди в одно- и двухзарядном состояниях в германии при 300 К, легированном еще сурьмой. Акцепторные уровни меди в германии суть E1 = Ev + 0,32 эВ и E2 = Eс - 0,26 эВ (рис.); положить g0 = g1 = g2 = 1, NCu = 3*10^16 см^-3, NSb = 1,5*10^16 см^-3, Eg(300 К) = 0,66 эВ. Как изменяется концентрация заряженных атомов меди при увеличении концентрации сурьмы до 5*10^16 см^-3? |
| 39713. Исследовать зависимость уровня Ферми от концентрации мелких доноров и акцепторов в образце германия, легированного золотом, при низких температурах. Золото создает в германии один донорный (Ed = Ev + 0,04 эВ) и три акцепторных уровня: E1 = Ev + 0,15 эВ, Е2 = Ес - 0,20 эВ и Е3 = Еc - 0,04 эВ (рис. ). Результат представить на графике (схематически). |
| 39714. Оценить равновесную концентрацию электронов в германии, легированном золотом и компенсированном сурьмой, при 300 К. NAu = 5*10^15 см^-3, NSb = 1,2*10^16 см^-3. |
| 39715. Вычислить равновесную концентрацию электронов в германии, легированном золотом и компенсированном сурьмой, при 300 К. NАu = 5*10^15 см^-3, NSb = 7,2*10^15 см^-3. |
| 39716. Оценить равновесную концентрацию свободных электронов в германии, легированном золотом и компенсированном сурьмой, при 4,2 К. NАu = 5*10^15 см-3, NSb = 7,2*10^15 см-3. |
| 39717. Полупроводник содержит дефекты с отрицательной энергией корреляции с концентрацией N. Исследовать зависимость уровня Ферми от температуры и концентрации мелких примесей. Считать, что абсолютная величина энергии корреляции U0 >> kT. |
| 39718. Положение уровня Ферми в некотором полупроводнике определяется дефектами с отрицательной энергией корреляции, причем U0 > kT. Как сместится уровень Ферми при добавлении акцепторов в концентрации, втрое меньшей концентрации дефектов при 300 К? Насколько отличается при 300 К положение уровня Ферми в материале, содержащем вместо доноров акцепторы в той же концентрации? Насколько сместится уровень Ферми в описанном полупроводнике с донорами при изменении температуры от 100 К до 300 К? |
| 39719. В момент времени t1 = 10^-4 с после выключения равномерной по объему генерации электронно-дырочных пар неравновесная концентрация носителей оказалась в 10 раз больше, чем в момент t2 = 10^-3 с. Определить время жизни т, если уровень возбуждения невелик и рекомбинация идет через простые дефекты. |
| 39720. Вычислить относительное изменение проводимости ds/s0 при стационарном освещении с интенсивностью J = 5*10^15 квантов на 1 см2 за 1 с. Коэффициент поглощения y = 100 см^-1; толщина образца мала по сравнению с y^-1; рекомбинация происходит на простых дефектах; n0 = 10^15 см^-3, т = 2*10^-4 с. |
| 39721. Определить закон изменения со временем концентрации носителей в материале n-типа, если после выключения источника генерации в момент t = 0 темп рекомбинации R = а(nр - n2i), где а = const. |
| 39722. В n-Ge имеются центры рекомбинации с Nt = 5*10^12 см^-3 и Et = (Ec + Ev)/2. При 300 К сечения захвата электронов и дырок одинаковы, при малых отклонениях от равновесия т = 10^-4 с, р = 5 Ом*см. Найти сечение захвата S. |
| 39723. В образце n-Ge с n0 = 10^14 см^-3 рекомбинация происходит на простых центрах, их энергетический уровень Еt расположен в верхней половине запрещенной зоны и Nt = 2*10^12 см^-3. При T = 300 К время жизни т = 17 мкс, при Т = 200 К время жизни т = 2 мкс. При более низких температурах т ~ Т^-1/2. Считая постоянными n0 и сечение захвата дырок Sp, определить Еt и Sp. |
| 39724. В образцах Ge с различными n0 и р0 имеются простые рекомбинационные центры с Nt = 2*10^13 см^-3. При 300 К в монополярном n-Ge время жизни т = т1 = 8 мкс, при р0 = p02 = 10^15 см^-3 время жизни т = т2 = 26 мкс, а максимальное т было т = тмакс = 91 мкс. Определить коэффициенты и сечения захвата носителей и уровень центра Еt считая его находящимся в нижней половине запрещенной зоны. |
| 39725. В германии n-типа (с n0 = 10^15 см^-3) стационарным освещением равномерно по объему генерируются пары носителей. При слабом освещении т0 = 2 мкс, а при dn/n0 = 0,1 рекомбинация идет с т = 4,7 мкс. Считая, что рекомбинация происходит на простых центрах с Et = Ес - 0,20 эВ, определить отношение сечений захвата дырок и электронов при 300 К. |
| 39726. Для образца n-Ge с р0 = 1,65 Ом*см при 300 К и слабом освещении значение времени жизни т = т0 = 2,0 мкс. При более интенсивном возбуждении p1 = 1,275 Ом*см и т = т1 = 3,3 мкс. Считая, что рекомбинация идет через простые центры с уровнем Et = Ev + 0,32 эВ, найти времена жизни для монополярных р- и n-Ge с тем же механизмом рекомбинации. |
| 39727. В полупроводник введены акцепторы с концентрацией Na = 10^16 см^-3. Их уровень расположен вблизи середины запрещенной зоны. Отношение сечений захвата Sp/Sn = 100. Кроме того, в полупроводник введены еще мелкие доноры с Nd = 10^15 см^-3. При низкой температуре образец освещается светом, генерирующим g = 10^19 см^-3 с^-1 пар носителей равномерно по объему. Время жизни электронов тn равно 10 мкс. Определить тр и неравновесные концентрации dn и dр, а также коэффициенты захвата аn и аp. |
| 39728. При измерении времени жизни неравновесных носителей в p-Ge оказалось, что в интервале от комнатной температуры до Т = 120 К зависимость времени жизни от температуры имеет следующий вид: т = [8,1 + 6,2 th(4,41 - 955/T)] 10^-5 с. Известно, что рекомбинация идет с участием центров, создающих два уровня: E1 — в нижней половине запрещенной зоны и Е2 — в верхней. Считая, что в рассматриваемом интервале температур коэффициенты захвата электронов аn1 и an2, а также р0 остаются постоянными, определить эти величины и E1. Считать Nt = 2*10^12 см^-3 и Nv = 10^19 см^-3 (пренебречь температурной зависимостью Nv). Определить сечения захвата электронов при 200 К. |
| 39729. Определить, как зависят от времени концентрации избыточных носителей в полупроводнике n-типа после прекращения стационарной генерации, создававшей слабое отклонение от равновесия. Считать известными рекомбинационное время тr, время захвата на уровни прилипания т1 и время обратного выброса т2. |
| 39730. Определить, относительное изменение проводимости в n-Ge с n0 = 5*10^15 см-3 после прекращения стационарной генерации g = 10^19 см-3 с-1, создававшей слабое отклонение от равновесия. Считать известными рекомбинационное время тr = 2 мкс, время захвата на уровни прилипания т1 = 5 мкс и время обратного выброса т2 = 50 мкс. |
| 39731. В образце гермапия n-типа, содержащего Nt1 = 10^14 см^-3 центров рекомбинации с энергией уровня Et = Ev + 0,16 эВ, характеризуемых коэффициентом захвата дырок ар = 10^-8 см3 с^-1, концентрация свободных электронов при 150 К равна n0 = 4*10^14 см^-3. Отношение dpt/dр, определенное по фотопроводимости и фотоэлектромагнитному эффекту при слабом возбуждении, оказалось равным 24. Определить времена жизни электронов и дырок при той же температуре и при слабом возбуждении в образце, содержащем Nt2 = 10^12 см^-3 центров той же природы. |
| 39732. Вычислить стационарную концентрацию электронов в образце n-Ge с золотом в условиях заметной примесной подсветки. Концентрацию дырок считать пренебрежимо малой. Температура образца Т = 20 К, концентрации мелких доноров Nd и атомов золота NAu удовлетворяют неравенствам 2NAu < Nd < 3NAu. Принять во внимание, что в указанных выше условиях золото в германии играет роль акцептора, способного захватывать два или три электрона. Соответствующая схема уровней представлена на рис. (см. стр. 20). Коэффициент захвата электронов на дважды отрицательно заряженные ионы золота аn и сечение захвата фотона трижды отрицательно заряженными ионами золота Sph n принять соответственно равными 10^-12 см3 с^-1 и 10^-16 см2. Поток фотонов составляет 10^15 см^-2 с^-1; концентрации доноров и золота соответственно равны Nd = 2,5*10^15 см^-3 и NAu = 10^15 см^-3. |
| 39733. Вычислить коэффициенты диффузии электронов и дырок в невырожденных германии и кремнии при температуре 300 К, если подвижности электронов и дырок при этой температуре равны: в германии цn = 3800 см2 В^-1 с^-1, цр = 1800 см2 В^-1 с^-1, в кремнии цn = 1450 см2 В^-1 с^-1, цр = 500 см2 В^-1 с^-1. |
| 39734. Вычислить диффузионную длину электронов в невырожденном германии при температуре 300 К, если время жизни электронов составляет: 1) тn = 10^-4 с, 2) тn = 10^-6 с; подвижность электронов цn = 3800 см2 В^-1 с^-1. |
| 39735. Найти связь между коэффициентом диффузии электронов и их концентрацией в случае полного вырождения, если закон дисперсии имеет вид (1.3а). |
| 39736. Вычислить коэффициент диффузии электронов в условиях сильного вырождения, если закон дисперсии электронов имеет вид (1.3а); цn = 300 см2 В^-1 с^-1, n = 10^18 см^-3, mn = 0,2 m0. |
| 39737. Получить выражение для коэффициента диффузии вырожденного электронного газа в полупроводнике, если зависимость энергии от квазиволнового вектора имеет вид (1.3б). |
| 39738. Вычислить коэффициент биполярной диффузии для собственного германия при комнатной температуре; b = 2,1, цn = 3800 см2 В^-1 с^-1. |
| 39739. Вычислить коэффициент биполярной диффузии в арсениде собственной проводимостью при температуре 300 К; цn = 8800 см2 В^-1 с^-1, цp = 400 см2 В^-1 с^-1. |
| 39740. В однородный полубесконечный электронный полупроводник (х > 0) в плоскости х = 0 непрерывно инжектируются дырки, так что dp(0) = 10^14 см^-3. Найти неравновесную концентрацию дырок на расстоянии х = 4 мм от поверхности, если тp = 10^-3 с, Dp = 40 см2 с^-1. |
| 39741. В некоторой точке однородного электронного полупроводника световым зондом генерируются пары носителей. Считая задачу одномерной, определить диффузионную длину дырок, если концентрация неравновесных носителей на расстоянии x1 = 2 мм от зонда равна dр1 = 10^14 см^-3, а при х2 = 4,3 мм она равна dр2 = 10^13 см^-3. |
| 39742. Найти концентрацию неравновесных носителей заряда на поверхности толстого образца n-Ge (рис. ), если оптическая генерация пар равномерна по объему; g0 = 2,5*10^17 см^-3 с^-1, время жизни дырок тp = 4*10^-6 с, скорость поверхностной рекомбинации s = 500 см/с, Dp = 49 см2 с^-1. |
| 39743. Найти диффузионную длину дырок, если концентрация неравновесных носителей заряда на поверхности толстого образца германия n-типа (рис. ) при равномерной по объему генерации пар равна dp1 = 10^13 см^-3 при скорости поверхностной рекомбинации s1 = 8*10^2 см*с^-1, а при скорости поверхностной рекомбинации s2 = 3*10^2 см*с^-1 она равна dp2 = 2*10^13 см^-3; тp = 10^-3 с. |
| 39744. Найти концентрацию неравновесных дырок на освещенной поверхности толстого образца n-Ge, если s = 5*10^2 см*с^-1, плотность потока квантов J = 6*10^16 см^-2 с^-1, квантовый выход h = 1, коэффициент поглощения света y = 10^3 см^-1, тp = 10^-4 с, Dp = 49 см2 с^-1. |
| 39745. В толстом образце германия n-типа (рис. ) равномерно по объему генерируются электронно-дырочные пары. Найти скорость поверхностной рекомбинации, если концентрация неравновесных дырок на поверхности образца в 4 раза меньше, чем в объеме; Lp = 0.2 см, тp = 10^-3 с. |
| 39746. Найти концентрацию неравновесных дырок на освещенной поверхности толстого образца n-Ge при сильном поглощении света (yLp >> 1), если плотность потока квантов J = 6*10^16 см^-2 с^-1, квантовый выход h = 1, скорость поверхностной рекомбинации s = 500 см*c^-1, тр = 10^-4 с, Dp = 49 см2 с^-1. |
| 39747. Найти распределение неравновесных дырок и вычислить их концентрацию на освещаемой поверхности полубесконечного образца n-Ge, если поверхность образца освещается светом с коэффициентом поглощения y = 14 см^-1, плотность потока квантов J = 6*10^16 см^-2 с^-1, квантовый выход h = 1, скорость поверхностной рекомбинации s = 500 см*с^-1, тр = 10^-4 с, Dp = 49 см2 с^-1. Провести анализ полученного результата, рассмотрев в общем виде предельные случаи больших и малых коэффициентов поглощения. |
| 39748. Получить выражение для напряженности электрического поля эффекта Дембера, возникающего в направлении, нормальном к поверхности полупроводника (см. рис. ). Поверхность освещается таким образом, что генерация электронно-дырочных пар имеет место в тонком приповерхностном слое. Проанализировать полученное выражение для германия n-типа при Т = 300 К, если L = 0,3 мм, n0 = 5*10^14 см^-3, е = 16. Отклонение от равновесия считать малым: ds/d0 << 1. Считать также |dn - dр| << dр. |
| 39749. Рассчитать напряженность электрического поля эффекта Дембера на освещенной поверхности толстого образца германия n-типа (рис. ), если генерация электронно-дырочных пар происходит в тонком приповерхностном слое с интенсивностью gs = 10^15 см^-2 с^-1, время жизни неравновесных носителей в объеме т = 10^-4 с, скорость поверхностной рекомбинации s = 100 см*с^-1, Dp = 49 см2 с^-1, b = 2,1, n0 = 5*10^14 см^-3. |
Сборники задач
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 2010 |
| Задачник по физике Чертов, 2009 |
| Задачник по физике Белолипецкий С.Н., Еркович О.С., 2005 |
| Сборник задач по общему курсу ФИЗИКИ Волькенштейн В.С., 2008 |
| Сборник задач по курсу физики Трофимова Т.И., 2008 |
| Физика. Задачи с ответами и решениями Черноуцан А.И., 2009 |
| Сборник задач по общему курсу физики Гурьев Л.Г., Кортнев А.В. и др., 1972 |
| Журнал Квант. Практикум абитуриента. Физика Коллектив авторов, 2013 |
| Задачи по общей физике Иродов И.Е., 1979 |
| Сборник вопросов и задач по физике. 10-11 класс. Гольдфарб Н.И., 1982 |
| Все задачники... |
Статистика решений
| Тип решения | Кол-во |
| подробное решение | 62 245 |
| краткое решение | 7 659 |
| указания как решать | 1 407 |
| ответ (символьный) | 4 786 |
| ответ (численный) | 2 395 |
| нет ответа/решения | 3 406 |
| ВСЕГО | 81 898 |
Форма связи
fizmatbank@ya.ru
Мы в WhatsApp
Мы в Telegram
