Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по курсу "Твердотельная электроника", страница 17

S = ∆∆UIзис = 2⋅UIсотс max ⋅1− UUотсзи  = 2⋅104 −3 ⋅1− 24 = 0,25 мА/В.

Максимальная крутизна Smax = 2⋅Iс max Uотс = 2⋅10−34 = 0,5мА/В.

Задание 4

Решить задачи по полупроводниковым приборам

31)  Отпирающий ток управления двухоперационного тринистора составляет 20 мА. Максимальный анодный запираемый ток – 7 А. Коэффициент запирания Kзап =5. Сравнить запирающий и отпирающий ток управляющего электрода.

32)  Из материала с удельным сопротивлением ρ1= 1000 Омсм при

T1 = 300 К изготовлено рабочее тело терморезистора. Известно, что при T2 = 370 К ρ2 = 100 Омсм. В пределах этих температур его поведение соответствует собственному полупроводнику. Найти коэффициент температурной чувствительности BT для этого материала, удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления при температуре T=345 К.

33)  Термистор имеет сопротивление R1 = 600 Ом при T1= 300 К и R2 =110 Ом при T2 = 325 К. Найти сопротивление термистора и температурный коэффициент сопротивления при температурах 0°C и 50°C .

34)  Термистор из собственного кремния имеет сопротивление R1=1500 Ом при температуре T = 300 К. Вычислить его сопротивление при T = 350 К, предполагая, что ширина запрещенной зоны для кремния ∆Wз = 1,12 эВ и что подвижности носителей µp и µn заметно не изменяются в этом интервале температур.

35)  Коэффициент термо-ЭДС термоэлемента составляет α1,2 = 300 мкВ/К. Найти: а) термо-ЭДС термоэлемента, если разность температур спаев составляет ∆T =70 К, б) коэффициент Пельтье П1,2 для теплопоглощающего спая, если его температура T = - 20 °C , в) количество теплоты, поглощаемое в данном спае в течение времени t = 1 мин, если через термоэлемент проходит ток I = 5А.

36)  Найти температуру холодного спая термоэлемента Tх , если его добротность Z =1,6⋅10−3 К-1 , а температура горячего спая Tг = 300 К.

37)  Коэффициент термо-ЭДС термоэлемента составляет α1,2 = 450 мкВ/К. Найти: а) термо-ЭДС термоэлемента, если разность температур спаев составляет ∆T =65 К, б) коэффициент Пельтье П1,2 для тепловыделяющего спая, если его температура T =130 °C , в) количество теплоты, выделяемой в данном спае в течение времени t = 5 мин, если через термоэлемент проходит ток I = 20 А.

38)  Найти величину магнитной индукции, если при изменении ориентации датчика Холла в магнитном поле максимальная величина ЭДС Холла составила 0,2 В. Ток через датчик I = 10 мА, коэффициент Холла Rх = 4⋅104 м3/Кл, толщина датчика h = 1 мм.

39)  Полупроводник имеет коэффициент Холла Rх = 3,66⋅104 м3/Кл и удельное сопротивление ρ= 8,93⋅103Омм . Для обнаружения эффекта Холла кристалл помещается в магнитное поле с индукцией B = 0,5 Тл. Определить угол Холла.

40)  Коэффициент Холла кремния p-типа равен Rх = 3,66⋅104 м3/Кл, удельное сопротивление образца ρ= 9,93⋅103Омм. Определить концентрацию и подвижность носителей заряда, предполагая, что эти носители одного знака.

Методические указания к заданию 4

Коэффициент запирания тринистора

Kзап = IаIу min , где Iа - ток анода в открытом состоянии, Iу min - минимальное значение запирающего тока управляющего электрода.

Коэффициент температурной чувствительности BT термистора может быть найден экспериментально путем измерения сопротивлений термистора при двух значениях температур T1 и T2 - соответственно R1 и

R2 . Тогда

BT = ln(R1 R2) (1 T1 −1T2).

Зная BT и сопротивление термистора при какой-либо температуре, можно всегда вычислить его сопротивление при любой другой температуре.

Зависимость температурного коэффициента сопротивления от температуры

ТКR = − BT T 2 .

Термо-ЭДС термоэлемента 

ε=α1,2T , где α1,2- коэффициент термо-ЭДС, ∆T - разница температур спаев.

Между коэффициентом Пельтье для спая термоэлемента с температурой T и коэффициентом термо-ЭДС существует связь П1,2 =α1,2 T .

Количество теплоты, поглощаемое или выделяемое в спае термоэлемента,