Η κατανόηση του τρόπου υπολογισμού της αντίστασης και της αγωγιμότητας σε ντοπαρισμένους ημιαγωγούς είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό ηλεκτρονικών συσκευών.

Βασικές αρχές της Αντοχής και της Αγωγιμότητας

Η αεριοποίηση είναι το αντίστροφο της αντίστασης και δείχνει πόσο εύκολα το ρεύμα μπορεί να περάσει μέσα από ένα υλικό. Και οι δύο ιδιότητες εξαρτώνται από τη σύνθεση και το επίπεδο ντόπινγκ του υλικού.

Υπολογισμός της αντοχής

Η αντίσταση ((rho)) ενός ντοπαρισμένου ημιαγωγού μπορεί να υπολογιστεί με τη χρήση του τύπου:

(rho = frac{1}{q φορές mu φορές N})

όπου:

  • q = στοιχειώδες φορτίο (~1.6 × 10]-19 Γ)
  • μ = κινητικότητα των μεταφορέων φορτίων (cm2/V·s)
  • N = συγκέντρωση ντοπάρισμα (cm-3)

Αντικαθιστώντας γνωστές τιμές, μπορείτε να καθορίσετε την αντίσταση του ντοπαρισμένου ημιαγωγού.

Υπολογισμός της αγωγιμότητας

Η αγωγιμότητα ((sigma) υπολογίζεται ως η αμοιβαία αντιστασιακή ικανότητα:

(sigma = q φορές mu φορές N)

Αυτός ο τύπος δείχνει ότι η αύξηση της συγκέντρωσης ντόπινγκ ή η κινητικότητα φορέα ενισχύει την αγωγιμότητα.

Πρακτικό Παράδειγμα

Ας υποθέσουμε ότι ένας ημιαγωγός πυριτίου είναι ντοπαρισμένος με συγκέντρωση 1 × 1017 cm-3]. Αν η κινητικότητα των ηλεκτρονίων είναι 1350 cm2]/V·s, τότε:

Αντοχή:

(rho = frac{1}{(1.6 επί 10^{-19}) επί 1350 επί 1 επί 10^ {17}})

Αγωγιμότητα:

(sigma = (1.6 επί 10^{-19}) επί 1350 επί 1 επί 10^{17})