Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Полупроводники. Эффект Холла ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7
Основные формулы · Собственная электропроводимость полупроводника s = е (n n b n + n p b p) = e n (b n + b p), где е –заряд электрона, n n и n p, b n и b p концентрация и подвижность электронов и дырок соответственно. · Зависимость удельной электропроводности полупроводника от температуры s = s0 ехр(- W g/(2 kT)), где s0 - удельная электропроводность при Т = 0 К; W g –ширина запрещенной зоны · энергия Ферми у собственных полупроводников WF = ½ Wg + ¾ kT ln(m p/ m n), где - m p и m n эффективные массы дырки и электрона, находящихся в зоне проводимости. · Напряжение на гранях образца при эффекте Холла UH = RH Bj l,B, где RH - постоянная Холла, м3/ Кл; В – индукция магнитного поля, Тл; j- плотность тока, А/м2; l - ширина пластины, м. · Постоянная Холла для полупроводников типа алмаза, кремния, германия и др., обладающих носителями заряда одного вида (n или p) RH = 3p/(8 en), здесь n – концентрация носителей заряда. Задачи 1. Ширина запрещенной зоны собственного полупроводника DW= 0,33 эВ. Найдите, во сколько раз возрастет электропроводность этого полупроводника при повышении его температуры от 7 °С до 57 °С. Постоянная Больцмана k =1,38∙10-23Дж/К. 2. При температуре 500 К натуральный логарифм удельной проводимости 3. Найдите минимальную энергию образования пары электрон-дырка в 4. Удельное сопротивление полупроводника n -типа при 200 К равно 1 Ом∙м, а при 500 К - в е раз меньше (е-основание натуральных логарифмов). Найдите по этим данным энергию активации (в эВ) этого полупроводника. Постоянная Больцмана k =1,38∙10-23Дж/К. 5. При нагревании образца кремния от 0 °С до 18 °С его удельная проводимость 6. При некоторой температуре удельное сопротивление германия, являющегося 7. Для чистых металлов зависимость удельного сопротивления от температуры
8. Определить уровень Ферми WF в собственном полупроводнике, если энергия DW0 активации равен 0,1 эВ. За нулевой уровень отсчета кинетической энергии электронов принят низший уровень зоны проводимости. 9. С обственный полупроводник (германий) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление r = 0,40 Ом∙м. Определить концентрацию n носителей заряда, если подвижность и электронов и дырок соответственно равны 0,36 и 0,16 ∙с). 10. Удельная проводимость кремния с примесями равна 112 См/м. Определить подвижность дырок и их концентрацию , если постоянная Холла = 3,66∙ /Кл. Принять, что проводник обладает дырочной проводимостью. 11.В германии часть атомов замещена атомами сурьмы. Рассматривая дополнительный электрон примесного атома по модели Бора, оценить его энергию Е связи и радиус r орбиты. Диэлектрическая проницаемость германия равна 16. 12.Полупроводник в виде тонкой пластины шириной l = 1cм и длиной L= 10 cм помещен в однородное магнитное поле с индуктивностью В = 0,2 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины (по направлению L) приложено постоянное напряжение U =300 В. Oпределить холловскую разность потенциалов на гранях пластины, если постоянная Холла = 0,1 / Кл, удельное сопротивление. = 0,5 Ом∙м. 13.Тонкая пластина из кремния шириной l = 2cм помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,5 Тл) При плотности тока j = 2 мкА/ , направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию п носителей заряда. 14.Определить уровень Ферми WF в собственном полупроводнике, если энергия DW0 активации равен 0,1 эВ. За нулевой уровень отсчета кинетической энергии электронов принят низший уровень зоны проводимости. 15. С обственный полупроводник (германий) имеет при некоторой температуре удельное сопротивление = 0,40 Ом∙м. Определить концентрацию n носителей заряда, если подвижность и электронов и дырок соответственно равны 0,36 и 0,16 м2/(В×с).
16.Удельная проводимость s кремния с примесями равна 112 См/м. Определить подвижность дырок и их концентрацию , если постоянная Холла = 3,66∙10-4 м3/Кл. Принять, что проводник обладает дырочной проводимостью. 17.В германии часть атомов замещена атомами сурьмы. Рассматривая дополнительный электрон примесного атома по модели Бора, оценить его энергию W связи и радиус r орбиты. Диэлектрическая проницаемость германия равна 16. 18.Полупроводник в виде тонкой пластины шириной l = 1cм и длиной L= 10 cм помещен в однородное магнитное поле с индуктивностью В = 0,2 Тл. Вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости пластины. К концам пластины (по направлению L) приложено постоянное напряжение U =300 В. Oпределить холловскую разность потенциалов на гранях пластины, если постоянная Холла = 0,1 м3/ Кл, удельное сопротивление. = 0,5 Ом∙м. 19.Тонкая пластина из кремния шириной l = 2cм помещена перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля (В = 0,5 Тл) При плотности тока j = 2 мкА/мм2, направленного вдоль пластины, холловская разность потенциалов оказалась равной 2,8 В. Определить концентрацию п носителей заряда.
Ядерный магнитный резонанс Основные формулы · Магнитный момент ядра mя = gmN (I (I +1), где g – ядерный фактор Ланде; mN = eћ/(2 m p) - ядерный магнетон; m p – масса протона; I – спиновое квантовое число ядра; · Связь магнитного момента ядра с моментом импульса ядра mя = gLя, где g - гиромагнитное соотношение g = gmN/ћ; Lя,= ћ(I (I +1)1/2
Задачи 1. Определить гиромагнитное отношение для свободного электрона. 2. Свободный электрон находится в постоянном магнитном поле ( = 1 Тл). Определить частоту переменного магнитного поля, при котором происходит резонансное поглощение энергии электроном (g -фактор электрона равен 2). 3. Определить отношение резонансной частоты электронного парамагнитного резонанса к циклотронной частоте (g -фактор электрона равен 2,00232). 4. Стандартные спектрометры для наблюдения электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) имеют на одном из диапазонов фиксированную частоту n0 =9,9 ГГц. Определить магнитную индукцию поля B 0, при котором происходит резонансное поглощение энергии радиочастотного поля свободным электроном (g -фактор электрона равен 2). 5. Определить гиромагнитное отношение s для свободного протона. 6. Свободный протон находится в постоянном магнитном поле (B 0= 1 Тл). Определить частоту переменного магнитного поля, при котором происходит резонансное поглощение энергии протоном (g -фактор электрона равен 5,58). 7. В опытах по изучению магнитным резонансным методом магнитных свойств атомов в основном состоянии обнаружено резонансное поглощение энергии при магнитной индукции B 0 поля, равной 0,54 Тл, и частоте переменного магнитного поля, равной 1,4 МГц. Определить ядерный g -фактор. 8. Методом магнитного резонанса определяют магнитный момент нейтрона. Резонансное поглощение наблюдается при магнитной индукции поля, равной 6,682 Тл, и частоте переменного магнитного поля, равной 19,9 МГц. Вычислить ядерный g -фактор и магнитный момент нейтрона. Известно, что направления спинового механического и магнитного моментов противоположны. Спин нейтрона s =1/2.
9. Для молекулы НD, находящейся в основном состоянии, ядерный магнитный резонанс наблюдался: 1) для протонов (I =1/2.) в постоянном магнитном поле (B 0 = 94мТл) при частоте переменного магнитного поля, раной 4MГц; 2) для дейтонов (I =1) соответственно при B 0 =0,37Тл и =2,42 MГц. Определить по этим данным g -факторы и магнитные моменты и протона и дейтона (в единицах = е ħ/(2 mp) - ядерный магнетон). 10. При какой частоте переменного магнитного поля будет наблюдаться ЯМР ядер (I =1/2; =2,63 ), если магнитная индукция постоянного магнитного поля равна 2,35 Тл? 11. Ядра Li (I =3/2 и g =2,18) находятся в однородном магнитном поле( = 2 Тл) Температура Т окружающей среды равна 80 К. Найти отношение заселенностей каждого из возможных энергетических уровней к заселенности уровня с наименьшей энергией.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 271; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.254.12 (0.017 с.) |