PROBLEMEDispozitive microoptoelectronice1. Conentraia electronilor ntr-un semiconductor este egal cu 1016 m-3. Determinai concentraia golurilor, dac concentraia intrinsec la aceiai temperatur este egal cu 1016 m-32. Determinai rezistena specific a semiconductorului de tipul n , dac concentraia electronilor este egal cu 1022 m-3, iar mobilitatea n=0,5 m2/Vs3. La intensitatea cmpului electric 100 V/m densitatea curentului este egal cu 6*104 A/m2 . determinai concentraia electronilor de conducie dac mobilitatea n=0,375 m2 /Vs. Curentul golurilor poate fi omis.4. La o bar de arsenur de galiu cu lungimea 50 mm este aplicat tensiunea de 50 V. Determinai timpul n care electronul va parcurge proba, dac mobilitatea este egal cu n=0,9 m2/Vs.5. Determinai lungimea de difuzie a golurilor n Ge de tipul n, dac timpul de via p=10-4s , iar coeficientul de difuzie Dp=4,8*10-3 m2/s6. Determinai timpul de via i mobilitatea golurilor n germaniu la temperatura de 300K, dac lungimea de difuzie a electronilor Ln= 1,5mm coeficientul de difuzie Dn=9,8*10-3 m2/s.7. La doparea materialului semiconductor cu impuriti donore timpul de via a purttorilor de sarcin n exces sa micorat de 5 ori, iar mobilitatea sa micorat cu 30%. Determinai de cte ori sa modificat lungimea de difuzie a golurilor 8. La o bar de GaAs cu lungimea 50mm este aplicat o tensiune de 50V. n cit timp electronul va parcurge bara, dac mobilitatea electronilor n=0,9m2/Vs.9. ntr-o jonciune abrupt cu suprafaa S = 10-6 m2 concentraia impuritii acceptore n regiunea p Na = 1024 m-3, concentraia impuritii donore n regiunea n Nd = 1022 m-3. Mobilitatea golurilor p = 0,2 m2 / Vs, Mobilitatea electronilor 0,4 m2 / Vs, lungimile de difuzie a purttorilor de sarcin minoritari: Lp = 2 10-4 m, Ln = 3 10-4 m, permeabilitatea dielectric a materialului = 16, concentraia intrinsec ni = 1019 m-3. De calculat la temperatura T = 300 K:a) Concentraia purttorilor de sarcin minoritari i majoritari; b) Conductibilitatea specific a regiunilor p i n;c) nlimea barierei de contact;d) Coeficienii de difuzie a purttorilor de sarcin;e) Curentul de saturaie I0;f) Limea regiunii sarcinilor spaiale la tensiunea invers 10 V;g) Capacitatea de barier la tensiunea invers 10 V;h) Raportul dintre curenii golurilor i electronilor.10. Jonciunea p-n din germaniu are urmtorii parametri: ND=103 NA, iar la fiecare 108 atomi de germaniu revine 1 atom de impuritate. S se calculeze pentru temperatura T=300K diferena intern de potenial a jonciunii BO, lrgimea total a regiunii sarcinii spaiale la echilibru l0. Care este extinderea acesteia n cele dou regiuni ln0 i lpo?

11. S se calculeze pentru temperatura T=300K diferena intern de potenial BO i lrgimea total a regiunii sarcinii spaiale la l0 pentru o jonciune din germaniu cu rezistena specific a regiunilor p=2 cm i nn= 1 cm.12. S se calculeze pentru temperatura T=300K diferena intern de potenial BO i lrgimea total a regiunii sarcinii spaiale la l0 pentru o jonciune din germaniu cu conductibilitatea specific a regiunii p- p=104 s/m i a regiunii n- n=102s/m

13. Pentru tranzistorul p-n-p este dat: Ipe = 1 mA; Ine = 0,01 mA; Ipc = 0,98 mA; Inc = 0,001 mA. De calculat:Coeficienii de amplificare a curenilor pentru conectarea tranzistorului cu baz comun i emitor comun;Eficiena emitorului, coeficientul de transfer n baz, eficiena colectorului 14. O diod este conectat cu o surs de tensiune E=20 V, o rezisten R=10 k .Dioda este polarizat direct,curentul de saturaie a diodei Io=10 A. Determinai valorile curentului i cderii tensiunii pe diod. 15. ntr-o jonciune abrupt cu suprafaa S = 10-6 m2 concentraia impuritii acceptore n regiunea p Na = 1024 m-3, concentraia impuritii donore n regiunea n Nd = 1022 m-3, concentraia intrinsec ni = 1019 m-3. De calculat la temperatura T = 300 K: a) Concentraia purttorilor de sarcin minoritari i majoritari; b) nlimea barierei de contact;16. Jonciunea p-n are urmtoarele parametri: ND = 103 NA, i la fiecare 108 atomi de germaniu revine un atom a impuritii acceptate. Determinai fC dac concentraia atomilor de germaniu NGe = 4,4 1022 cm-3 iar ni = 2,5 1013 cm-3 . Temperatura T = 300 K.17. Rezolvai problema precedent pentru siliciu, dac NSi = 5 1022 cm-3 , iar ni = 1010 cm-318. Rezistena specific a regiunii p pentru o jonciune de germaniu p = 2 cm, iar pentru regiunea n n = 1 cm. Determinai nlimea barierei de contact pentru T = 300 K. 19. Curentul de saturaie a diodei I0 = 1 A. Determinai tensiunea aplicat la diod dac curentul I = 1 mA; 1 A. 20. Cu ct e necesar de mrit tensiunea aplicat la diod pentru a mri curentul direct de 10; 100 ori 21.O diod ideal are curentul de saturaie I0 = 10 A i tensiunea aplicat 0,5 V. Calculai raportul dintre curentul direct i invers pentru temperatura de 300 K.

22.La o jonciune p-n ideal s-a determinat experimental urmtoarele puncte ale caracteristicii statice:IF1 = 10 nA, VF1 = 0,3 VIF2 = 100 nA, VF2 = 0,41 V

S se gseasc expresia analitic a caracteristicii statice n domeniul de cureni considerat.

23O diod varicap realizat cu jonciunea abrupt prezint urmtoarele capaciti la diferite tensiuni de polarizare invers:C1 = 10pF, UR1 = 1VC2 = 3pF, UR2 = 20VS se calculeze valoarea C0 pentru U=0.24.La tensiunea direct de 1 V curentul admisibil prin diod este de 50 mA. Dac dioda va fi conectat consecutiv cu R = 100, care va fi tensiunea maximal a sursei?

25.Capacitatea de barier a jonciunii abrupte este de 200 pF la tensiunea invers de 2V. Ce tensiune e necesar de aplicat, ca capacitatea s se micoreze cu 50 pF, dac potenialul de contact c = 0,82 V ?

26. Capacitatea de barier a jonciunii p-n abrupte este egal cu 25 F la tensiunea invers de 5V. Cu ct se va modifica capacitatea, dac tensiunea se va mri pn la (Uinv) egal cu 7 V?

27.Tranzistorul p-n-p este conectat ntr-un circuit cu emitor comun. Care este regimul de lucru?a)UBE = - 0,4 V, UCE = -0,3 Vb)UBE = 0,4 V, UCE = -0,3 Vc)UBE = - 0,4 V, UCE = -10 Vd)UBE = 0,4 V, UCE = -10 V

28.Tranzistorul p-n-p este conectat cu baz comun. UEB = -0,5 V, UCB = 12V. De aflat UCE.

29.Tranzistorul p-n-p este conectat cu emitorul comun. UBE = -0,8 V, UCE = -10V. Determinai UCB.30.O diod are curentul de saturaie I0 = 10 A i tensiunea aplicat 0.5 V. Calculai raportul dintre curentul direct i invers pentru temperatura de 300 K.

31.Curentul direct n dioda de Si I=1 mA. Calculai mrimea lungimii de difuzie a purttorilor de sarcin, dac capacitatea de difuzie Cd = 1 F. Presupunem c concentraia impuritilor n regiunea p este cu mult mai mare dect n regiunea n.

32.Calculai semnalul de ieire n circuitul:

33.O diod ideal are curentul de saturaie I0 = 10 A i tensiunea aplicat 0,5 V. Calculai raportul dintre curentul direct i invers pentru temperatura de 300 K.

34.La o jonciune p-n ideal s-a determinat experimental urmtoarele puncte ale caracteristicii statice:IF1 = 10 nA, VF1 = 0,3 VIF2 = 100 nA, VF2 = 0,41 VS se gseasc expresia analitic a caracteristicii statice n domeniul de cureni considerat.35.La tensiunea direct de 1 V curentul admisibil prin diod este de 50 mA. Dac dioda va fi conectat consecutiv cu R = 100, care va fi tensiunea maximal a sursei?36.Capacitatea de barier a jonciunii abrupte este de 200 pF la tensiunea invers de 2V. Ce tensiune e necesar de aplicat, ca capacitatea s se micoreze cu 50 pF, dac potenialul de contact c = 0,82 V ?37. Capacitatea de barier a jonciunii p-n abrupte este egal cu 25 F la tensiunea invers de 5V. Cu ct se va modifica capacitatea, dac tensiunea se va mri pn la (Uinv) egal cu 7 V?38. Curentul de saturaie a contactului metal-semiconductor I0=2A. Contactul este conectat cu un rezistor R i o surs de tensiune continu Us=0,2V. Determinai valoarea rezistenei R, dac cderea de tensiune pe el este UR=0,1V, T=300K.39. O jonciune abrupt este conectat la o tensiune variabil cu amplituda 0,5V. Capacitatea maximal este de 2pF. Determinai nlimea barierii decontact i capacitatea minimal, dac n lipsa tesniunii capacitatea era cu 1pF.40.Tranzistorul n-p-n este conectat ntr-un circuit cu emitor comun. Care este regimul de lucru?a) UBE = - 0,4 V, UCE = -0,3 Vb) UBE = 0,4 V, UCE = -0,3 Vc) UBE = - 0,4 V, UCE = -10 Vd) UBE = 0,4 V, UCE = -10 V41.Tranzistorul p-n-p este conectat ntr-un circuit cu emitor comun. Care este regimul de lucru?e) UBE = - 0,4 V, UCE = -0,3 Vf) UBE = 0,4 V, UCE = -0,3 Vg) UBE = - 0,4 V, UCE = -10 Vh) UBE = 0,4 V, UCE = -10 V42.Tranzistorul n-p-n este conectat ntr-un circuit cu baz comun. Care este regimul de lucru?a) UEB = - 0,4 V, UCB = -0,3 Vb) UEB = - 0,4 V, UCB = -10 Vc) UEB = 0,4 V, UCB = -10 Vd) UEB = - 0,4 V, UCB = -0,4 V