 |
|
Элементы физики твердого тела
9.1. Объяснить различие энергетических состояний электронов в кристалле и в изолированном атоме.
9.2. Объяснить образование зонного энергетического спектра в кристалле, показав, что этот эффект – квантово-механический и вытекает из соотношения неопределенностей Гейзенберга.
9.3. Объяснить, как изменится энергетический спектр валентных электронов, если число образующих кристалл атомов увеличить в 3 раза.
9.4. Объяснить различие в электрических свойствах металлов, диэлектриков и полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела.
9.5. Объяснить различие между диэлектриками и полупроводниками с точки зрения зонной теории твердого тела.
9.6. Объяснить различие между металлами и диэлектриками с точки зрения зонной теории твердого тела.
9.7. Объяснить механизм дырочной проводимости собственных полупроводников.
9.8. Объяснить электрические свойства полупроводников с точки зрения зонной теории твердого тела. Как меняется с температурой сопротивление полупроводника – увеличивается или уменьшается? Почему?
9.9. Доказать, что уровень Ферми в собственном полупроводнике действительно расположен в середине запрещенной зоны.
9.10. Германиевый образец нагревают от 0 до 17 °С. Принимая ширину запрещенной зоны кремния ΔE = 0,72 эВ, определить, во сколько раз возрастет его удельная проводимость. Ответ: В 2,45 раза.
9.11. Нарисовать зонные схемы полупроводников n-типа и р-типа и объяснить механизм их проводимости.
9.12. В чистый германий введена небольшая примесь мышьяка. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определить и объяснить тип проводимости примесного германия.
9.13. В чистый кремний введена небольшая примесь бора. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, определить и объяснить тип проводимости примесного кремния.
9.14. Объяснить и нарисовать на зонной схеме положение уровня Ферми для электронного и дырочного полупроводников при 1) 0 К, 2) повышении температуры.
9.15. Пользуясь Периодической системой элементов Д.И. Менделеева, объяснить, какой проводимостью будет обладать германий, если в него ввести небольшую примесь: 1) алюминия; 2) фосфора.
9.16. Объяснить с помощью зонной теории механизмы собственной и примесной фотопроводимости.
9.17. Используя зонную схему, объяснить механизм физических процессов, происходящих в р-n-переходе.
9.18. Какое направление (и почему) в p-n-переходе является для тока пропускным, если: 1) внешнее и контактное поля противоположны по направлению; 2) внешнее и контактное поля по направлению совпадают?
9.19. Объяснить, в каком направлении не могут проходить через запирающий слой контакта полупроводников, n- и р- типа: 1) свободные электроны; 2) дырки.
9.20. Объяснить механизм односторонней (вентильной) проводимости p-n-перехода.
9.21. Объяснить принцип устройства и действия полупроводникового триода (транзистора). Сравнить работу транзистора и лампового триода.