Задание ЕГЭ 3 Параграф 117 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Трёхвалентная примесь создаёт в германии по одной дырке на каждый атом примеси. Поэтому при пренебрежении собственной проводимостью концентрация носителей заряда равна концентрации примесных атомов.
Число атомов германия в 1 м³:
nGe = (ρ/M)NА,
nGe = (5400 / 0,0725) · 6,02 · 10²³ ≈ 4,5 · 10²⁸ м⁻³.
Атомы примеси составляют 0,01% = 10⁻⁴ от числа атомов германия:
p = 10⁻⁴nGe ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Ответ: концентрация носителей заряда, то есть дырок, примерно равна 4,5 · 10²⁴ м⁻³ (или 4,5 · 10¹⁸ см⁻³).
Число атомов германия в 1 м³:
nGe = (ρ/M)NА,
nGe = (5400 / 0,0725) · 6,02 · 10²³ ≈ 4,5 · 10²⁸ м⁻³.
Атомы примеси составляют 0,01% = 10⁻⁴ от числа атомов германия:
p = 10⁻⁴nGe ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Ответ: концентрация носителей заряда, то есть дырок, примерно равна 4,5 · 10²⁴ м⁻³ (или 4,5 · 10¹⁸ см⁻³).
Рассмотрим объём германия 1 м³. Его масса равна 5400 кг, а количество вещества:
ν = 5400 / 0,0725 ≈ 7,45 · 10⁴ моль.
Следовательно, в этом объёме содержится
N = νNА ≈ 7,45 · 10⁴ · 6,02 · 10²³ ≈ 4,48 · 10²⁸
атомов германия.
Доля примеси равна 0,01% = 10⁻⁴, поэтому в 1 м³ находится примерно
Nпр = 4,48 · 10²⁸ · 10⁻⁴ = 4,48 · 10²⁴
атомов примеси. Каждый атом трёхвалентной примеси создаёт одну дырку. Значит, концентрация основных носителей заряда:
p ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Ответ: примерно 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
ν = 5400 / 0,0725 ≈ 7,45 · 10⁴ моль.
Следовательно, в этом объёме содержится
N = νNА ≈ 7,45 · 10⁴ · 6,02 · 10²³ ≈ 4,48 · 10²⁸
атомов германия.
Доля примеси равна 0,01% = 10⁻⁴, поэтому в 1 м³ находится примерно
Nпр = 4,48 · 10²⁸ · 10⁻⁴ = 4,48 · 10²⁴
атомов примеси. Каждый атом трёхвалентной примеси создаёт одну дырку. Значит, концентрация основных носителей заряда:
p ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Ответ: примерно 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Поскольку один акцепторный атом даёт одну дырку, можно сразу записать:
p = ρNА/M · 10⁻⁴.
Подставим значения:
p = (5400 · 6,02 · 10²³ / 0,0725) · 10⁻⁴ ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Следовательно, концентрация носителей заряда в полупроводнике p-типа составляет примерно 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
p = ρNА/M · 10⁻⁴.
Подставим значения:
p = (5400 · 6,02 · 10²³ / 0,0725) · 10⁻⁴ ≈ 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Следовательно, концентрация носителей заряда в полупроводнике p-типа составляет примерно 4,5 · 10²⁴ м⁻³.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
C3 Чему примерно равна концентрация носителей заряда в полупроводнике p-типа, если он получен добавлением трёхвалентного металла в германий (число атомов примеси составляет 0,01% от числа атомов германия в кристалле). Собственной проводимостью германия можно пренебречь, плотность его считайте равной 5400 кг/м3. Молярная масса германия 0,0725 кг/моль.
