Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Pro dotované polovodiče důsledku statistické rovnováhy
mezi vznikem volných nosičů jejich rekombinací nosiči opačné polarity platí:
nnnp nno
2
(2. Při o
C je
nn =
).
pole konstantní nemění vysokých frekvencí, kdy doba periody srovnatelná .
2
1 2
(2. zapříčiněno relativně mnohem menším počtem volných elektronů a
děr.9, kterou teče proud hustotě napětí mezi příčnými hraničními
plochami Edl.14)
obr. Podělme napětí proudem
dSE
dlE
dSJ
dlE
dI
dU
= (2.
Pomocí měrného odporu resp.10) např. Zda se
jedná polovodič typu nebo můţeme
experimentálně vyšetřit tak, stanoví znaménko
Hallovy konstanty zkoumaného materiálu.
Např.. Největší zjištěná pohyblivost elektronu 500 m2
/Vs
pro PbTe při °K. dotováním germánia koncentrace volných elektronů 1021
m-3
, pak
np 21
2192
10
)10.
Při konstantní teplotě tedy měrná elektrická vodivost kovů širokém intervalu hodnot intenzit el. 2.9,2(
n
no
n
n
8,411017
m-3
a měrná vodivost vzroste ennbn enpbp 1,60210-19
1021
0,38 60,9 S/m
coţ přibliţně krát více neţ pro čisté germanium.Vliv prostředí elektromagnetické pole
56
EE
m
ne
J
O
. pro germanium 0,38 m2
/Vs 0,18 m2
/Vs měrná vodivost při pokojové teplotě 2,6
S/m.11)
Ze vztahu (2. vodivost (konduktanci) části vodivého úseku
délky průřezu Vytkněme element vodivé trubice
o velmi malé délce dl, obr.
V nedotovaných polovodičích nno npo.9
. Jak vidět pohyblivost nábojů polovodičích mnohem větší neţ kovech; naproti tomu je
jejich měrná vodivost niţší.
Pro měrnou vodivost (vlastní) polovodičů platí
ennbn enpbp (2.
Příspěvek děrové vodivosti vlastní vodivosti
elektronů tomto případě zanedbatelný. volné dráhy elektronu střední hodnotě jeho skutečné
rychlosti (chaotické usměrněné) vstř, čili vstř.1019
m-3
Velké pohyblivosti elektronů byly zjištěny indium-antimonidu m2
/Vs, indium-arzenidu =
3,3 m2
/Vs galium-arzenidu 0,5 m2
/Vs.( bbe
= 2,9.13)
Vzroste-li např.12)
přičemţ koncentrace volných elektronů děr bn, jsou jejich odpovídající pohyblivosti. pro měď vyplývá
s
e
bm
Ee
vm 14
19
331
1071,4
10602,1
1019,4109,222
Přitom čas mezi dvěma sráţkami poměr tzv. měrné vodivosti
vodivého prostředí můţeme určit odpor (rezistenci)
resp.2
