ધારો કે $5 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$ ધરાવતા $Si$ સ્ફટિકમાં $1 \text{ ppm}$ સાંદ્રતાના $As$ નું ડોપિંગ કરીને $n$-ટાઈપ વેફર બનાવવામાં આવે છે. આ વેફરમાં $p$-વિસ્તાર બનાવવા માટે સપાટી પર $200 \text{ ppm}$ બોરોન ઉમેરવામાં આવે છે. $n_i = 1.5 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$ ધ્યાનમાં લઈને,$(i)$ $n$ અને $p$ વિસ્તારોમાં વિદ્યુતભાર વાહકોની ઘનતા ગણો. $(ii)$ જ્યારે ડાયોડ રિવર્સ બાયસમાં હોય ત્યારે કયા વિદ્યુતભાર વાહકો રિવર્સ સેચ્યુરેશન કરંટમાં મોટો ફાળો આપશે તે જણાવો.

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(A) આપેલ છે: $N_{Si} = 5 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$,$n_i = 1.5 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$.
$(i)$ $n$-ટાઈપ વિસ્તાર માટે:
$As$ (ડોનર) પરમાણુઓની સાંદ્રતા $N_D = 1 \text{ ppm} = 10^{-6} \times 5 \times 10^{28} = 5 \times 10^{22} \text{ atoms/m}^3$.
ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા $n_e \approx N_D = 5 \times 10^{22} \text{ m}^{-3}$.
હોલ ઘનતા $n_h = n_i^2 / n_e = (1.5 \times 10^{16})^2 / (5 \times 10^{22}) = 4.5 \times 10^9 \text{ m}^{-3}$.
$p$-ટાઈપ વિસ્તાર માટે:
$B$ (એક્સેપ્ટર) પરમાણુઓની સાંદ્રતા $N_A = 200 \text{ ppm} = 200 \times 10^{-6} \times 5 \times 10^{28} = 10^{25} \text{ atoms/m}^3$.
હોલ ઘનતા $n_h \approx N_A = 10^{25} \text{ m}^{-3}$.
ઈલેક્ટ્રોન ઘનતા $n_e = n_i^2 / n_h = (1.5 \times 10^{16})^2 / 10^{25} = 2.25 \times 10^7 \text{ m}^{-3}$.
$(ii)$ રિવર્સ બાયસમાં,રિવર્સ સેચ્યુરેશન કરંટ મુખ્યત્વે જંકશનની આરપાર લઘુમતી વિદ્યુતભાર વાહકો (p-વિસ્તારમાં ઈલેક્ટ્રોન અને n-વિસ્તારમાં હોલ) ના વહનને કારણે હોય છે.

Explore More

Similar Questions

$p$-પ્રકારના સેમિકન્ડક્ટરમાં લઘુમતી વાહકો કયા છે?

એક શુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલમાં $8 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$ છે. તેમાં $2 \text{ ppm}$ સાંદ્રતાના પેન્ટાવેલેન્ટ પરમાણુઓ ઉમેરવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટર ક્રિસ્ટલમાં બનતા હોલ્સની સંખ્યા શોધો (ઇન્ટ્રિન્સિક કેરિયર સાંદ્રતા,$n_i = 1 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$).

આકૃતિમાં દર્શાવેલ પદાર્થના એનર્જી બેન્ડ ડાયાગ્રામમાં,ખુલ્લા વર્તુળો અને ભરેલા વર્તુળો અનુક્રમે હોલ અને ઇલેક્ટ્રોન દર્શાવે છે. આ પદાર્થ કયો છે?

ઓરડાના તાપમાને આંતરિક સિલિકોનના સ્ફટિકમાં કેરિયર સાંદ્રતા $1.6 \times 10^{16} / m^3$ છે. જો ડોનર સાંદ્રતાનું સ્તર $4.8 \times 10^{20} / m^3$ હોય, તો સેમિકન્ડક્ટરમાં હોલ્સની સાંદ્રતા કેટલી હશે?

જર્મેનિયમમાં એલ્યુમિનિયમની સાંદ્રતા $\sim 10^{21} \text{ atoms}/m^3$ છે. શુદ્ધ અર્ધવાહકમાં આંતરિક વાહક સાંદ્રતા $\sim 10^{19} /m^3$ છે. અશુદ્ધિ ઉમેર્યા પછી,ઇલેક્ટ્રોનની સાંદ્રતા કેટલી હશે?

Difficult
View Solution

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo