1 BÀI TẬP CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT BÁN DẪN 1-1: Một thanh Si có mật độ electron trong bán dẫn thuần ni = 1.5x10 16 e/m 3 . Cho độ linh động của electron và lỗ trống lần lượt là n = 0.14m 2 /vs và p = 0.05m 2 /vs. Giả sử điện trường là đồng bộ trên toàn bộ thanh bán dẫn. Tính: a) Vận tốc electron tự do và lỗ trống b) Mật độ dòng electron tự do, lỗ trống và mật độ dòng tổng c) Điện dẫn suất và điện trở của thanh bán dẫn d) Dòng điện chạy trong thanh bán dẫn 1-2: Một thanh Si như hình 1 có mật độ electron trong bán dẫn thuần ni = 1.5x10 16 e/m 3 bị kích thích cho đến khi mật độ lỗ trống là 8.5x10 21 lỗ/m 3 . Cho độ linh động của electron và lỗ trống lần lượt là n = 0.14m 2 /vs và p = 0.05m 2 /vs. Giả sử điện trường là đồng bộ trên toàn bộ thanh bán dẫn. Tính: e) Vận tốc electron tự do và lỗ trống f) Mật độ dòng electron tự do, lỗ trống và mật độ dòng tổng g) Điện dẫn suất và điện trở của thanh bán dẫn h) Dòng điện chạy trong thanh bán dẫn 1-3: Một chuyển tiếp PN silicon được tạo nên từ bán dẫn loại P có N A = 10 23 acceptor/m 3 và bán dẫn loại N có N D = 1.2x10 21 donor/m 3 . Tìm điện thế nhiệt và điện thế hàng rào của chuyển tiếp PN này ở 25 oC 1-4: Một diode silicon có dòng bão hoà là 0.1pA ở 20 o C. Tìm dòng qua diode khi nó được phân cực thuận ở 0.55V. Tính lại dòng qua diode khi t = 100 o C. Giả sử m = 1. 1-5: Dòng phân cực thuận trong chuyển tiếp PN là 1.5mA ở 27oC. Nếu Is = 2.4x10-14A và m = 1, tìm điện áp phân cực thuận. 1-6: Dòng thuận trong một chuyển tiếp PN là 22mA khi áp phân cực thuận là 0.64V. Nếu VT = 26mV và m = 1, tìm Is. 0.8cm 2cm 2cm V = 20V 0.6cm 2cm 2cm V = 15V
16
Embed
Bài tập chương 2bmthanh/KTDT/Bai tap_V13.pdf1 BÀI TẬP CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT BÁN DẪN 1-1: Một thanh Si có mật độ electron trong bán dẫn thuần ni = 1.5x1016
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
BÀI TẬP
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT BÁN DẪN
1-1: Một thanh Si có mật độ electron trong bán dẫn thuần
ni = 1.5x1016
e/m3. Cho độ linh động của electron và lỗ
trống lần lượt là n= 0.14m2/vs và p = 0.05m
2/vs. Giả sử
điện trường là đồng bộ trên toàn bộ thanh bán dẫn. Tính:
a) Vận tốc electron tự do và lỗ trống
b) Mật độ dòng electron tự do, lỗ trống và mật độ dòng
tổng
c) Điện dẫn suất và điện trở của thanh bán dẫn
d) Dòng điện chạy trong thanh bán dẫn
1-2: Một thanh Si như hình 1 có mật độ electron trong bán
dẫn thuần ni = 1.5x1016
e/m3 bị kích thích cho đến khi mật
độ lỗ trống là 8.5x1021
lỗ/m3. Cho độ linh động của
electron và lỗ trống lần lượt là n= 0.14m2/vs và p =
0.05m2/vs. Giả sử điện trường là đồng bộ trên toàn bộ
thanh bán dẫn. Tính:
e) Vận tốc electron tự do và lỗ trống
f) Mật độ dòng electron tự do, lỗ trống và mật độ dòng
tổng
g) Điện dẫn suất và điện trở của thanh bán dẫn
h) Dòng điện chạy trong thanh bán dẫn
1-3: Một chuyển tiếp PN silicon được tạo nên từ bán dẫn loại P có NA = 1023
acceptor/m3 và
bán dẫn loại N có ND = 1.2x1021
donor/m3. Tìm điện thế nhiệt và điện thế hàng rào của
chuyển tiếp PN này ở 25oC
1-4: Một diode silicon có dòng bão hoà là 0.1pA ở 20oC. Tìm dòng qua diode khi nó được
phân cực thuận ở 0.55V. Tính lại dòng qua diode khi t = 100oC. Giả sử m = 1.
1-5: Dòng phân cực thuận trong chuyển tiếp PN là 1.5mA ở 27oC. Nếu Is = 2.4x10-14A và m
= 1, tìm điện áp phân cực thuận.
1-6: Dòng thuận trong một chuyển tiếp PN là 22mA khi áp phân cực thuận là 0.64V. Nếu VT
= 26mV và m = 1, tìm Is.
0.8cm
2cm
2cm
V = 20V
0.6cm
2cm
2cm
V = 15V
2
CHƯƠNG 2: DIODE BÁN DẪN
2-1 Sử dụng đặc tuyến V-A ở hình 2-1, hãy xác định (bằng hình vẽ) giá trị điện trở AC gần
đúng khi dòng qua diode là 0,1 mA. Làm lại với điện áp trên diode là 0,64 V. Diode này là
silicon hay germanium?
Hình 2-1 (Bài tập 2-1)
ĐS ≈320 Ω; ≈16 Ω; silicon.
2-2 Xác định điện trở DC của diode tại các điểm được chỉ ra ở bài tập 2-1.
ĐS 5,4 kΩ; 183 Ω
2-3 Xác định (bằng công thức) điện trở AC gần đúng của diode tại các điểm được chỉ ra ở bài
tập 2-1 (bỏ qua điện trở bulk).
ĐS 260 Ω; 7,43 Ω
2-4 Một diode có dòng điện 440 nA chạy từ cathode sang anode khi phân cực ngược với điện
áp là 8V. Tìm điện trở DC của diode?
ĐS 18,18 MΩ
2-5 Cho mạch ở hình 2-2. Khi chỉnh điện trở có giá trị 230 Ω thì đo được điện áp là 0,68 V.
Khi chỉnh điện trở có giá trị 150 Ω thì đo được điện áp là 0,69 V. Trong cá hai trường hợp,
nguồn áp DC cố định là 5 V.
a. Hỏi điện trở DC của diode là bao nhiêu ở mỗi lần đo?
b. Hỏi điện trở AC của diode là bao nhiêu khi thay đổi điện áp trên diode từ 0,68 V lên
0,69 V?
Hình 2-2 (Bài tập 2-5)
3
ĐS (a) 36,20 Ω; 24,01 Ω (b) 1,005 Ω
2-6 Cho mạch ở hình 2-3. Xác định điện áp rơi trên diode và điện trở DC? Biết rằng điện trở
R = 220 Ω và I = 51,63 mA
Hình 2-3 (Bài tập 2-6)
ĐS 0,6414 V; 12,42 Ω
2-7 Cho mạch như hình 2-4. Cho điện áp rơi trên diode Si phân cực thuận là 0,7 V và điện áp
rơi trên diode Ge phân cực thuận là 0,3 V. Giá trị nguồn áp là 9V.
a. Nếu diode D1 và D2 là diode Si. Tìm dòng I?
b. Làm lại câu (a) nếu D1 là Si và D2 là Ge.
Hình 2-4 (Bài tập 2-7)
ĐS (a) 7,6 mA; (b) 8 mA
2-8 Cho mạch như hình 2-5. Cho diode loại germanium (điện áp rơi phân cực thuận là 0,3 V).
Hãy xác định sai số phần trăm do việc bỏ qua điện áp rơi trên diode khi tính dòng I trong
mạch. Biết rằng áp là 3V và điện trở là 470 Ω.
Hình 2-5 (Bài tâp 2-8)
ĐS 11,11%
2-9 Cho mạch ở hình 2-6. Cho Vγ = 0,65 V; E = 2 V; e = 0,25sinωt; R = 1,25 kΩ.
a. Tìm dòng DC qua diode.
b. Tìm điện trở AC của diode (giả sử diode ở nhiệt độ phòng).
c. Viết biểu thức toán học (hàm theo thời gian) của dòng điện và điện áp tổng cộng
trên diode.
d. Giá trị dòng tối thiểu và tối đa qua diode là bao nhiêu?