Орловский государственный технический университет. Экзаменационный билет N 29

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 29

1. Вычислите среднюю длину свободного пробега фонона в кристалле Ag при Т = 300 К
(r _Ag = 1,05^.10⁴ кг/м³), если коэффициент теплопроводности серебра равен 418 Вт/(м×К), а скорость звука в этом кристалле v _зв = 3700 м/с.

2. На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника p -типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации акцепторных уровней.   3. Считая электронный газ в полупроводнике невырожденным, докажите, что концентрация электронов проводимости в этом полупроводнике ,

где E_F – энергия Ферми, E_c – энергия дна зоны проводимости, T – температура полупроводника, N_c – эффективная плотность состояний в зоне проводимости.

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 30

1. Наружная поверхность стены имеет температуру –20 °С, внутренняя – температуру 20 °С. Толщина стены равна 40 см. Найдите теплопроводность материала стены, если через единицу ее поверхности за 1 ч проходит количество теплоты, равное 460,5 кДж/м².

2. На рисунке показан график зависимости логарифма проводимости от обратной температуры T (в кК) для некоторого полупроводника n -типа. Найдите с помощью этого графика ширину запрещенной зоны полупроводника и энергию активации донорных уровней.   3. Считая газ дырок в полупроводнике невырожденным, докажите, что концентрация дырок проводимости в этом полупроводнике ,

где E_F – энергия Ферми, E_v – энергия потолка валентной зоны, T – температура полупроводника, N_v – эффективная плотность состояний в валентной зоне.

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________

Орловский государственный технический университет

Кафедра физики

Предмет: ФОМ

Экзаменационный билет N 31

1. При некоторой температуре германий имеет удельное сопротивление 0.48 Ом×м. Определите концентрацию носителей заряда, если подвижности электронов и дырок равны соответственно 0.36 и 0.16 м²/(В×с).

2. Имея в виду, что средняя энергия свободного электрона в металле при температуре Т определяется как

,

найдите для серебра, дебаевская температура которого J = 210 К, а энергия Ферми E_F = 5,5 эВ, отношение теплоемкости электронного газа к теплоемкости решетки при Т= 300 К.

3. Зная, что в любом невырожденном полупроводнике концентрация электронов , а концентрация дырок , где E_F – энергия Ферми, E_c – энергия дна зоны проводимости, N_c – эффективная плотность состояний в зоне проводимости, E_v – энергия потолка валентной зоны, N_v – эффективная плотность состояний в валентной зоне, T – температура полупроводника, выведите выражение, описывающее температурную зависимость энергии Ферми в собственных полупроводниках.

УТВЕРЖДАЮ

Зав.кафедрой физики ______________