Файл: Курсовая работа дисциплина Физика конденсированного состояния Тема.pdf

электронная теплопроводность:
общая теплопроводность:
≔
χе
=
⋅
σ ――――
⎛⎝
⋅
⋅
4 k0 2
T⎞⎠
q
2
⋅
3.42 10
-4
――
Вт
⋅
см К
≔
χобщ
=
+
χ χе 1.55 ――
Вт
⋅
см К
Расчёт дифференциальной термоэдс:
≔
p ―
3 2
≔
αn
=
⋅
-
⎛
⎜
⎝
+
+
p ln
⎛
⎜
⎝
―――
Nc ((T))
Nd
⎞
⎟
⎠
―
5 2
⎞
⎟
⎠
―
k0
q
⋅
-5.159 10
-4
―
В
К
Расчёт вклада эффекта Эттинсгаузена в холловские измерения:
≔
U
=
|
|
|
⋅
0.039 ――
⋅
σ αn
χ
|
|
|
⋅
4.973 10
-4 26

Таблица 2

Сводная таблица расчёта температурной зависимости электрофизических параметров арсенида галлия, легированного теллуром
№
T,k
Eg(T), эВ ni(T), cм
-3 n(T), cм
-3
F(T), эВ
µ
n
(T), см
2
/(В∙с)
σ(T),
(Ом∙см)
-1 1
10 1,521 0
2,47E+08 0,746 1773 0
2 20 1,520 0
2,50E+12 0,746 2112 0
3 30 1,520 0
6,15E+13 0,746 2671 0,03 4
40 1,519 0
3,24E+14 0,745 3293 0,17 5
50 1,517 0
9,11E+14 0,744 3934 0,57 6
60 1,516 0
1,85E+15 0,742 4571 1,35 7
70 1,514 0
3,11E+15 0,74 5186 2,58 8
80 1,512 0
4,63E+15 0,738 5763 4,27 9
90 1,510 0
6,34E+15 0,736 6290 6,38 10 100 1,508 0
8,18E+15 0,734 6759 8,84 11 110 1,505 0
1,01E+16 0,731 7163 11,57 12 120 1,503 0
1,21E+16 0,728 7497 14,46 13 130 1,500 0
1,40E+16 0,725 7762 17,40 14 140 1,497 0
1,60E+16 0,722 7958 20,31 15 150 1,493 0
1,79E+16 0,719 8090 23,11 16 160 1,490 0
1,97E+16 0,715 8163 25,73 17 170 1,486 0
2,15E+16 0,727 8182 28,13 18 180 1,483 0
2,32E+16 0,723 8155 30,28 19 190 1,479 2,00E-02 2,49E+16 0,718 8089 32,16 20 200 1,475 2,60E-01 2,64E+16 0,714 7989 33,78 21 210 1,471 2,41E+00 2,79E+16 0,709 7863 35,13 22 220 1,467 1,83E+01 2,93E+16 0,705 7716 36,23 23 230 1,462 1,17E+02 3,07E+16 0,7 7552 37,1 24 240 1,458 6,45E+02 3,20E+16 0,695 7376 37,75 25 250 1,454 3,12E+03 3,32E+16 0,69 7192 38,21 26 260 1,449 1,34E+04 3,44E+16 0,685 7002 38,5 27 270 1,444 5,20E+04 3,55E+16 0,68 6810 38,63 28 280 1,439 1,84E+05 3,65E+16 0,674 6617 38,63 29 290 1,434 5,98E+05 3,75E+16 0,669 6426 38,52 30 300 1,429 1,80E+06 3,84E+16 0,663 6236 38,31 27

Продолжение таблицы 2 31 310 1,424 5,08E+06 3,93E+16 0,658 6050 38,02 32 320 1,419 1,35E+07 4,01E+16 0,652 5868 37,65 33 330 1,414 3,37E+07 4,09E+16 0,647 5691 37,23 34 340 1,409 8,03E+07 4,16E+16 0,641 5519 36,76 35 350 1,403 1,82E+08 4,23E+16 0,635 5352 36,25 36 360 1,398 3,96E+08 4,30E+16 0,629 5190 35,71 37 370 1,392 8,28E+08 4,36E+16 0,623 5034 35,15 38 380 1,386 1,67E+09 4,42E+16 0,617 4884 34,57 39 390 1,381 3,25E+09 4,48E+16 0,611 4740 33,98 40 400 1,375 6,13E+09 4,54E+16 0,604 4600 33,38 41 410 1,369 1,12E+10 4,59E+16 0,598 4466 32,78 42 420 1,363 2,00E+10 4,64E+16 0,592 4338 32,17 43 430 1,357 3,48E+10 4,68E+16 0,585 4214 31,57 44 440 1,351 5,92E+10 4,73E+16 0,579 4095 30,96 45 450 1,345 9,83E+10 4,77E+16 0,572 3981 30,37 46 460 1,339 1,60E+11 4,81E+16 0,566 3871 29,78 47 470 1,333 2,55E+11 4,85E+16 0,559 3766 29,2 48 480 1,327 4,00E+11 4,88E+16 0,552 3664 28,63 49 490 1,320 6,17E+11 4,92E+16 0,545 3567 28,07 50 500 1,314 9,36E+11 4,95E+16 0,539 3474 27,51 51 510 1,308 1,40E+12 4,98E+16 0,532 3384 26,97 52 520 1,301 2,06E+12 5,01E+16 0,525 3297 26,44 53 530 1,295 2,99E+12 5,04E+16 0,518 3214 25,92 54 540 1,288 4,28E+12 5,07E+16 0,511 3134 25,42 55 550 1,282 6,07E+12 5,10E+16 0,504 3057 24,92 56 560 1,275 8,50E+12 5,12E+16 0,497 2983 24,44 57 570 1,269 1,18E+13 5,14E+16 0,49 2912 23,97 58 580 1,262 1,61E+13 5,17E+16 0,482 2843 23,51 59 590 1,255 2,19E+13 5,19E+16 0,475 2777 23,06 60 600 1,249 2,94E+13 5,21E+16 0,468 2713 22,62 61 610 1,242 3,92E+13 5,23E+16 0,461 2651 22,20 62 620 1,235 5,18E+13 6,00E+16 0,453 2592 24,88 63 630 1,228 6,79E+13 6,00E+16 0,446 2534 24,33 28

Продолжение таблицы 2 64 640 1,221 8,83E+13 6,00E+16 0,439 2479 23,80 65 650 1,214 1,14E+14 6,00E+16 0,431 2425 23,28 66 660 1,207 1,46E+14 6,00E+16 0,424 2374 22,79 67 670 1,200 1,86E+14 6,00E+16 0,416 2324 22,31 68 680 1,193 2,35E+14 6,00E+16 0,409 2276 21,85 69 690 1,186 2,96E+14 6,00E+16 0,401 2229 21,40 70 700 1,179 3,69E+14 6,00E+16 0,393 2184 20,96 71 710 1,172 4,59E+14 6,00E+16 0,386 2140 20,54 72 720 1,165 5,67E+14 6,00E+16 0,378 2098 20,14 73 730 1,158 6,96E+14 6,00E+16 0,37 2057 19,75 74 740 1,151 8,51E+14 6,00E+16 0,363 2017 19,37 75 750 1,144 1,04E+15 6,00E+16 0,355 1978 19 76 760 1,136 1,25E+15 6,00E+16 0,347 1941 18,64 77 770 1,129 1,51E+15 6,00E+16 0,339 1905 18,30 78 780 1,122 1,81E+15 6,01E+16 0,331 1870 17,96 79 790 1,115 2,17E+15 6,01E+16 0,323 1835 17,64 80 800 1,107 2,58E+15 6,01E+16 0,316 1802 17,33 81 810 1,100 3,06E+15 6,02E+16 0,308 1770 17,04 82 820 1,092 3,61E+15 6,02E+16 0,3 1739 16,76 83 830 1,085 4,25E+15 6,03E+16 0,292 1709 16,49 84 840 1,078 4,99E+15 6,04E+16 0,284 1679 16,23 85 850 1,070 5,83E+15 6,06E+16 0,276 1651 15,99 86 860 1,063 6,79E+15 6,08E+16 0,268 1623 15,77 87 870 1,055 7,89E+15 6,10E+16 0,261 1596 15,58 88 880 1,048 9,13E+15 6,14E+16 0,253 1569 15,41 89 890 1,040 1,05E+16 6,18E+16 0,245 1543 15,26 90 900 1,033 1,21E+16 6,24E+16 0,238 1518 15,15 91 910 1,025 1,39E+16 6,31E+16 0,231 1494 15,08 92 920 1,018 1,59E+16 6,40E+16 0,223 1470 15,05 93 930 1,010 1,82E+16 6,51E+16 0,217 1447 15,07 94 940 1,003 2,07E+16 6,65E+16 0,21 1425 15,15 95 950 0,995 2,35E+16 6,81E+16 0,204 1403 15,29 96 960 0,987 2,67E+16 7,01E+16 0,198 1381 15,50 29

Продолжение таблицы 2 97 970 0,980 3,02E+16 7,25E+16 0,193 1361 15,79 98 980 0,972 3,40E+16 7,54E+16 0,188 1340 16,16 99 990 0,964 3,83E+16 7,86E+16 0,183 1320 16,61 100 1000 0,957 4,30E+16 8,24E+16 0,179 1301 17,16 101 1010 0,949 4,82E+16 8,68E+16 0,176 1282 17,80 102 1020 0,941 5,39E+16 9,17E+16 0,172 1264 18,54 103 1030 0,934 6,02E+16 9,73E+16 0,169 1246 19,38 104 1040 0,926 6,71E+16 1,03E+17 0,167 1228 20,33 105 1050 0,918 7,46E+16 1,10E+17 0,165 1211 21,39 106 1060 0,910 8,28E+16 1,18E+17 0,163 1194 22,56 107 1070 0,902 9,18E+16 1,27E+17 0,161 1178 23,85 108 1080 0,895 1,02E+17 1,36E+17 0,16 1161 25,26 109 1090 0,887 1,12E+17 1,46E+17 0,159 1146 26,79 110 1100 0,879 1,24E+17 1,57E+17 0,158 1130 28,46 111 1110 0,871 1,36E+17 1,70E+17 0,158 1115 30,25 112 1120 0,863 1,50E+17 1,83E+17 0,157 1101 32,19 113 1130 0,855 1,64E+17 1,97E+17 0,157 1086 34,27 114 1140 0,848 1,80E+17 2,13E+17 0,157 1072 36,5 115 1150 0,840 1,97E+17 2,30E+17 0,157 1058 38,88 116 1160 0,832 2,16E+17 2,48E+17 0,157 1045 41,42 117 1170 0,824 2,35E+17 2,67E+17 0,157 1032 44,13 118 1180 0,816 2,57E+17 2,88E+17 0,157 1019 47,01 119 1190 0,808 2,79E+17 3,11E+17 0,158 1006 50,07 120 1200 0,800 3,04E+17 3,35E+17 0,158 994 53,32 30

ВЫВОДЫ
В данной курсовой работе было проведено исследование различных характеристик и параметров полупроводника GaAs, легированного Te с концентрацией 6·10 16
см
-3
Для этого в теоретической части были обозначены такие параметры полупроводника как: удельные проводимость, уровень Ферми и его температурная зависимость, температурная зависимость концентрации носителей заряда и подвижности. А также были рассмотрены такие эффекты как: эффект Холла и магниторезистивный эффект.
Вторая часть работы состояла из расчётной части в программе Mathcad Prime 7.
Необходимо было рассчитать и построить графики температурных зависимостей параметров полупроводника, обозначенных в теоретической части. Данный полупроводник является невырожденным, а также в нём преобладает рассеяние на ионах примеси. Были рассчитаны численные значения основных параметров заданного полупроводника при комнатной температуре.
31

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Киреев П.С. Физика полупроводников: Учебник для вузов. – M.: Высшая школа,
1975.
2. Шалимова К.В. Физика полупроводников: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1976.
3. Горбачев В.В., Спицына Л.Г. Физика полупроводников и металлов. – М.:
Металлургия, 1982.
4. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. – М.: Наука, 1977.
5. Конструкционные и электротехнические материалы / В.Н. Бородулин, А.С.
Воробьев, С.Я. Попов и др. – М.: Высшая школа, 1990.
32