Условие задачи
Для полупроводника n-типа с концентрацией донорных примесей Nd определить концентрацию основных и неосновных носителей заряда; положение уровня Ферми; удельное электрическое сопротивление; отношение полного тока, протекающего через полупроводник к дырочному току.
Исходные дынные:
Полупроводник n-типа
Концентрация донорной примеси: Nd = 18·1020 м-3 = 18·1014 см-3 = 1,8·1015 см-3
Температура Т = 270 К
Постоянная Больцмана k = 1,38·10-23 Дж/К = 8,614·10-5 эВ/К
Заряд электрона q = 1,6·10-19 Кл
Подвижность электронов 
= 0,197 м2/(В·с)
Подвижность дырок 
= 0,076 м2/(В·с)
Эффективная плотность состояний в зоне проводимости NC = 2,4·1025 м-3
Эффективная плотность состояний в валентной зоне NV = 9·1024 м-3
Собственная концентрация ni = 4·1014 м-3
Найти:
- Концентрация основных носителей заряда
- Концентрация неосновных носителей заряда
- Положение уровня Ферми
- Удельное электрическое сопротивление
- Отношение полного тока, протекающего через полупроводник к дырочному току
Ответ
1) Концентрация основных носителей заряда
Основными носителями заряда в полупроводнике n-типа являются электроны.
Условие электронейтральности полупроводника:
p + Nd = n + Na
Так как концентрация акцепторов равна нулю:
p + Nd = n
В состоянии термодинамического равновесия:
p0 + Nd = n0
Так как концентрация неосновных носителей заряда p0 значительно меньше концентрации основных носителей заряда n0, то
