Орловский государственный технический университет. Экзаменационный билет N 15
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 15
1. Пользуясь классической теорией (Дюлонга и Пти), вычислите удельные теплоемкости кристаллов NaCl и СаСl. Молярная масса Na равна 23 кг/кмоль, молярная масса Ca – 40 кг/кмоль, молярная масса Cl – 35,5 кг/кмоль.
2. Вычислите концентрацию дырок и удельное сопротивление кремния, легированного бором
(Na = 1017 см–3), при температуре 20 К, если эффективная масса дырок равна 0,59me, подвижность дырок mp = 100 см2×В–1×с–1, а энергетический уровень брома в кремнии равен Ev + 0.045 эВ.
3. Воспользовавшись формулой 
, где dn(E) – концентрация электронов с энергиями в интервале от E до E+dE (энергия Е отсчитывается от дна зоны проводимости) найдите при T=0 К: а) распределение свободных электронов по скоростям; б) отношение средней скорости свободных электронов к их максимальной скорости.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 16
1. Определите максимальную и среднюю квадратичную скорость свободных электронов кальция при Т = 0 К, считая, что на каждый атом кальция приходится два свободных электрона. Кальций имеет ГЦК решетку, постоянная которой a = 5.58 A.
2. При нагревании кристалла меди массой 25г от T1= 10 К до T2= 20 К ему было сообщено количество теплоты, равное 0,80 Дж. Найдите дебаевскую температуру J для меди, если известно, что
Т1, Т2 << J. Молярная масса меди m = 63 кг/кмоль.
3. Получите формулу, связывающую подвижность носителей заряда с их эффективной массой и временем свободного пробега (временем релаксации).
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________
Орловский государственный технический университет
Кафедра физики
Предмет: ФОМ
Экзаменационный билет N 17
1. Концентрация электронов в собственном полупроводнике при температуре 400 К оказалась равной 1,38×1015 см–3. Найдите значение произведения эффективных масс электрона и дырки, если известно, что ширина запрещенной зоны полупроводника равна 0,785 эВ.
2. В кристалле кремния массой 120 г равномерно по объему распределены 25,7 мкг фосфора и 38,2 мкг галлия. Считая, что атомы примеси полностью ионизированы, вычислите удельное сопротивление кристалла. Для подвижностей электронов и дырок (mn = bmp) в кремнии принять следующие значения: mn = 1.45×103 см2/(В×с), b = 2.9. Плотность кремния rSi = 2,33×103 кг/м3, его молярная масса mSi = 28×10–3 кг/моль. Молярная масса фосфора mP = 31×10–3 кг/моль, галлия –
mGa = 70×10–3 кг/моль
3. Поясните смысл величин, которые входят в формулу Шокли-Рида
и проанализируйте зависимость t от температуры в полупроводнике n-типа.
УТВЕРЖДАЮ
Зав.кафедрой физики ______________