2a Parte - Cálculos
Numa barra de Silício de
de comprimento, dopada com fósforo, determine qual deve ser a concentração de dadores de forma a obter-se uma densidade de corrente de
em resposta a um campo aplicado de
. (assuma as mobilidades do Si intrínseco).
Numa barra de Silício de
Passo 1
O enunciado dá uma barra de silício dopada com fósforo (tipo n) de comprimento
, na qual queremos obter densidade de corrente
quando aplicamos
. O conteúdo usado é a corrente de deriva em semicondutor:
e, para dopagem razoavelmente alta, podemos ignorar a contribuição das lacunas
, ficando
Vamos usar as mobilidades do silício intrínseco:
e
.
Passo 2
Convertendo para unidades SI:
O campo elétrico é
A mobilidade de elétrons em SI é
Passo 3
Na região de condução, como é semicondutor tipo n com dopagem alta, assume-se
e
, então
onde
.
Passo 4
Isolando
e substituindo valores:
Calculemos o denominador:
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Passo 5
Convertendo para
(pois
):
Resposta
A concentração de doadores deve ser