Înțelegerea modului de calcul al rezistivității și conductivității în semiconductori dopați este esențială pentru proiectarea dispozitivelor electronice. Acest ghid oferă pași practici pentru efectuarea acestor calcule bazate pe nivelurile dopajului și proprietățile materiale.

Bazele rezistivității și conductivității

Rezistivitatea este o măsură a modului în care un material se opune puternic fluxului de curent electric. Conductivitatea este inversul rezistivității și indică cât de ușor poate trece curentul printr-un material. Ambele proprietăți depind de compoziția materialului și nivelul dopajului.

Calcularea rezistenţei

Rezistentivitatea ((rho))) a unui semiconductor poate fi calculată utilizând formula:

[rho = frac{1} {q ori mu ori N}]]

unde:

  • q = sarcină elementară (~1.6 × 10-19 C)
  • μ = mobilitatea transportatorilor de încărcare (cm2/V·s)
  • N = concentrația dopajului (cm-3)

Prin înlocuirea valorilor cunoscute, puteți determina rezistivitatea semiconductorilor dopați.

Calcularea conductivității

Conductivitatea ((sigma)) se calculează ca fiind reciproca rezistivității:

[sigma = q ori mu ori N]

Această formulă arată că creșterea concentrației dopajului sau a mobilității transportatorilor sporește conductivitatea.

Exemplu practic

Se presupune că un semiconductor de siliciu este dopat cu o concentrație de 1 × 1017[ cm-3. Dacă mobilitatea electronilor este de 1350 cm]2/V·s, atunci:

Rezistivitate:

[rho = frac{1}{ (1,6 ori 10^{-19}] ori 1350 ori 1 ori 10^{17}} ]

Conductivitate:

[sigma = (1,6 ori 10^{-19}] ori 1350 ori 1 ori 10^{17}]