1. No category

‫המכללה האקדמית אורט בראודה‬
‫המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה‬
‫קורס ‪ - 31350‬התקני מוליכים למחצה‬
‫‪U‬‬
‫מועד ההגשה‪16.12.2015 :‬‬
‫‪U‬‬
‫בפתרון תרגיל בית זה תיעזרו בספרו של ‪ ,“Solid state electronic devices” : B. Streetman‬פרק ‪ ,3‬ובחומר‬
‫של תרגילי כיתה מס' ‪.3-4‬‬
‫‪U‬‬
‫שאלה מס' ‪ 35) 1‬נק'(‪.‬‬
‫מודל של קשרים קוולנטיים עבור האלקטרונים )חורים( אשר משולב עם המודל של המסה האפקטיבית‪ ,‬נותן את הרושם המטעה‬
‫עבור המיקום )‪ (localization‬של נושאי מטען אלה‪.‬‬
‫‪U‬‬
‫‪U‬‬
‫‪ 15) 1.1‬נק'( חשבו את רדיוס בוהר )‪ (Bohr radius‬עבור דונור בגביש ‪) Si‬הניח‪ ,‬כי מסה אפקטיבית של אלקטרון בגביש זה היא‬
‫‪) m n = 0.26me‬כאשר‬
‫*‬
‫] ‪[kg‬‬
‫‪−31‬‬
‫‪ - me = 9.11 × 10‬מסת אלקטרון חופשי( ‪ ,‬וקבוע דיאלקטרי יחסי של הגביש ‪-‬‬
‫‪ , ε r = 11.8‬ומספר קוונטי ראשי ‪= 1‬‬
‫‪.( n‬‬
‫)‪ 5‬נק'( השווה המספר שהתקבל בסעיף הקודם עם קבוע סריג של ‪) Si‬שגודלו ‪ ( 5.43 A‬והסיק מסקנות לגבי הלוקליזציה ‪.‬‬
‫‪ 15) 1.2‬נק'( )‪ 10‬נק'( חשב את אנרגית הקשר של דונור בגביש ‪) GaAs‬הניח‪ ,‬כי מסה אפקטיבית של אלקטרון בגביש זה היא‬
‫‪ , mn* = 0.067 me‬וקבוע דיאלקטרי יחסי של הגביש ‪ , ε r = 13.2 -‬ומספר קוונטי ראשי ‪= 1‬‬
‫‪U‬‬
‫‪.( n‬‬
‫שאלה מס' ‪ 35) 2‬נק'(‪.‬‬
‫‪ 15) 2.1‬נק'( כתובו תוכנת המחשב‪ ,‬שמחשבת את פונקצית פרמי )‪ (Fermi function‬לאלקטרונים ) ‪f e (E‬‬
‫אשר נמצאים במל"מ‬
‫בטמפרטורות ‪ . T1 = 30 K , T2 = 130 K , T3 = 230 K , T4 = 330 K‬הניחו כי ‪ . E F = 1.1 eV‬תיקחו תווך האנרגיות ‪E‬‬
‫‪ 0.95 eV − 1.25eV‬עם הצעד של ‪ . 0.005 eV‬שרטטו את כל הגרפים באיור אחד )ציינו את שמות הצירים ויחידותם‪ .‬ציינו‬
‫כמו כן לאיזה טמפרטורה שייכת כל אחת מהעקומות(‪.‬‬
‫‪ 15) 2.2‬נק'( חזרו על אותם החישובים עבור פונקצית פרמי לחורים ) ‪f hole (E‬‬
‫‪.‬‬
‫‪U‬‬
‫‪ 5) 2.3‬נק'( חשבו )ידנית( את פונקצית פרמי לאלקטרונים ) ‪ f e (E‬ופונקצית פרמי לחורים ) ‪ f hole (E‬עבור האנרגיה ‪= E F‬‬
‫‪.E‬‬
‫שאלה מס' ‪ 30) 3‬נק'(‪.‬‬
‫‪ 10) (a‬נק'( מה זה איזור ברילואן )‪ ?(Brillouin zone‬מה הקשר בין איזור ברילואן לבין הסריג ההפוך ?‬
‫‪ 10) (b‬נק'( ציירו )או הדפסו והכנסו לעבודה( את איזור ברילואן )‪ (Brillouin zone‬הראשון של הסריג ‪ .double FCC‬באיזה‬
‫מרחב )ישיר או הפוך( הוא נבנה ?‬
‫‪(c‬‬
‫)‪ 10‬נק'( סמנו את הנקודות של סימטריה גבוהה‪ . Γ, L,U , X ,W , K :‬מה הן הקואורדינאטות של הנקודות ‪? Γ, X , L‬‬
‫)רמז‪ :‬תיעזרו במאמר הבא על אזורי ברילואן‪( http://www.thefullwiki.org/Brillouin_zone#Critical_points :‬‬
‫‪1TU‬‬
‫‪U1T‬‬
‫המכללה האקדמית אורט בראודה‬
‫המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה‬
‫קורס ‪ - 31350‬התקני מוליכים למחצה‬
‫‪U‬‬
‫הערות‪.‬‬
‫‪ .1‬יש להגיש את העבודה במועד ההגשה בהפסקה לפני השיעור‪.‬‬
‫‪ .2‬שי להגיש את העבודה עם דף שער מודפס )ראה את הדף הבא(‪.‬‬
‫‪ .3‬הגשת העבודה היא בזוגות בלבד‪.‬‬
‫‪ .4‬יש לכתוב את העבודה בצורה ברורה בכתב ברור‪.‬‬
‫המכללה האקדמית אורט בראודה‬
‫המחלקה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה‬
‫קורס ‪ - 31350‬התקני מוליכים למחצה‬
‫|__|__|__|__|__|__|__|__|__|‬
‫ספרת ביקורת‬
‫ספרת ביקורת‬
‫‪P‬‬
‫|__|__|__|__|__|__|__|__|__|‬
‫‪P‬‬