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.
2. vodivost (konduktanci) části vodivého úseku
délky průřezu Vytkněme element vodivé trubice
o velmi malé délce dl, obr. Zda se
jedná polovodič typu nebo můţeme
experimentálně vyšetřit tak, stanoví znaménko
Hallovy konstanty zkoumaného materiálu.Vliv prostředí elektromagnetické pole
56
EE
m
ne
J
O
.13)
Vzroste-li např.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. Jak vidět pohyblivost nábojů polovodičích mnohem větší neţ kovech; naproti tomu je
jejich měrná vodivost niţší. 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.9, kterou teče proud hustotě napětí mezi příčnými hraničními
plochami Edl.. dotováním germánia koncentrace volných elektronů 1021
m-3
, pak
np 21
2192
10
)10. pro germanium 0,38 m2
/Vs 0,18 m2
/Vs měrná vodivost při pokojové teplotě 2,6
S/m.12)
přičemţ koncentrace volných elektronů děr bn, jsou jejich odpovídající pohyblivosti.
Při konstantní teplotě tedy měrná elektrická vodivost kovů širokém intervalu hodnot intenzit el. Podělme napětí proudem
dSE
dlE
dSJ
dlE
dI
dU
= (2.
Příspěvek děrové vodivosti vlastní vodivosti
elektronů tomto případě zanedbatelný.
Např. měrné vodivosti
vodivého prostředí můţeme určit odpor (rezistenci)
resp. zapříčiněno relativně mnohem menším počtem volných elektronů a
děr.
2
1 2
(2. Při o
C je
nn =
).10) např.1019
m-3
Velké pohyblivosti elektronů byly zjištěny indium-antimonidu m2
/Vs, indium-arzenidu =
3,3 m2
/Vs galium-arzenidu 0,5 m2
/Vs.14)
obr.2. Největší zjištěná pohyblivost elektronu 500 m2
/Vs
pro PbTe při °K. volné dráhy elektronu střední hodnotě jeho skutečné
rychlosti (chaotické usměrněné) vstř, čili vstř.
V nedotovaných polovodičích nno npo.9
.( bbe
= 2,9.11)
Ze vztahu (2. Pro dotované polovodiče důsledku statistické rovnováhy
mezi vznikem volných nosičů jejich rekombinací nosiči opačné polarity platí:
nnnp nno
2
(2.
pole konstantní nemění vysokých frekvencí, kdy doba periody srovnatelná .
Pomocí měrného odporu resp.
Pro měrnou vodivost (vlastní) polovodičů platí
ennbn enpbp (2
