La comprensione di come calcolare la resistenza e la conducibilità nei semiconduttori doppi è essenziale per la progettazione di dispositivi elettronici, che fornisce passaggi pratici per eseguire questi calcoli in base ai livelli di doping e alle proprietà materiali.

Fondamenti di resistenze e conduttività

La resistenza è una misura di come un materiale si oppone al flusso della corrente elettrica. La conducibilità è l'inverso della resistenza e indica come la corrente può passare facilmente attraverso un materiale. Entrambe le proprietà dipendono dalla composizione del materiale e dal livello di doping.

Calcolo della resistenza

La resistenza ((rho)) di un semiconduttore a ciclomotore può essere calcolata utilizzando la formula:

(rho = frac{1}{q times mu times N})

Dove:

  • q[] = carica elementare (~1.6 × 10[19] C)
  • μ[] = mobilità dei portatori di carica (cm[]2[]]/V·s)
  • N[] = concentrazione di doping (cm-3]]]

Sostituendo i valori conosciuti, è possibile determinare la resistenza del semiconduttore a ciclomotore.

Calcolo della conducibilità

La conducibilità ((sigma)) è calcolata come il reciproco della resistenze:

(sigma = q times mu times N)[

Questa formula mostra che l'aumento della concentrazione di doping o la mobilità del vettore aumenta la conducibilità.

Esempio pratico

Supponiamo che un semiconduttore di silicio sia doppiato con una concentrazione di 1 × 10[]]17[]] cm[-3[]]]]]]. Se la mobilità degli elettroni è di 1350 cm[2]2[]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]/V.

Resistenza:

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

Conduttività:

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