Esercizi sulle prime 2 settimane di corso

Esercizi sugli argomenti svolti dopo 2 settimane di ELETTRONICA I
Si supponga di avere un cristallo di silicio drogato con Boro con NA=1016 cm-3.
Stimare la densità di n e di p quando il cristallo è tenuto a temperature bassissime.
Lo stesso per il cristallo tenuto a temperatura ambiente.
E ad alta temperatura. Confrontare il risultato con il grafico a pg.25 degli appunti.
Calcolare la resistenza a temperatura ambiente di un dispositivo di silicio drogato con
ND=6x1017 cm-3 e lungo 20 µm e con sezione di 5µm x 0.1µm.
Se cambiassi di poco la temperatura del resistore (per esempio da 20°C a 40°C), la
sua resistenza varierebbe ? Perché? Cosa dovrà succedere affinché la sua resistenza
vari ?
Si consideri il diodo costruito come nella figura seguente:
p
0.2µm
n
1µm
NA=3x1017 cm-3
-
ND=2x1016 cm-3
Area=40µm x 40 µm
Calcolare l'altezza della barriera naturale;
Calcolare l'estensione delle due zone che rimangono quasi neutre vicine ai
contatti ohmici quando non è applicata tensione;
Disegnare in un diagramma quotato ed il più possibile in scala l'andamento
delle bande di energia lungo tutto il dispositivo all'equilibrio;
Calcolare il valore della corrente circolante quando viene applicata una
tensione diretta (cioè tale da abbassare la barriera naturale) di 650mV;
Calcolare il valore della resistenza elettrica offerta dalle due zone che
rimangono quasi neutre vicine ai contatti ohmici quando è applicata la tensione di
650mV e calcolare la caduta di tensione ai loro capi dovute al passaggio dei
maggioritari. Commentare il risultato;
Calcolare il valore della tensione diretta che corrisponde al passaggio di una
corrente di 10 mA;
Calcolare la corrente che circola nel diodo quando viene applicata una tensione
inversa di 5V.