Saf (intrinsic) bir silisyum yarı iletkeni, -ti\pi bir yarı iletken yapmak amacıyla 5. grup bir elementle (örneğin Fosfor) katkılandığında Fermi enerji seviyesi () yukarı doğru kayar. Sıcaklık K değerinden oda sıcaklığına doğru artırıldığında, Fermi seviyesinin konumu ve yük taşıyıcı konsantrasyonu () hakkında yapılan aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?
Şıklar
Sıcaklık arttıkça iletim bandına () daha çok yaklaşır, çünkü donor seviyelerinden iyonlaşma artar.
Yüksek sıcaklıklarda (), Fermi seviyesi yasak enerji aralığının tam ortasına (intrinsic seviyeye) geri döner çünkü termal olarak üretilen taşıyıcılar katkı atomlarını domine eder.
Sıcaklık artışı sadece valans bandındaki boşluk sayısını artırır, iletim bandındaki elektron konsantrasyonu sabit kalır.
Fermi seviyesi sıcaklıktan bağımsızdır; sadece katkılama oranı (do\ping concentration) ile belirlenir.
Katkılanmış bir yarı iletkende Fermi seviyesi her zaman valans bandı ile iletim bandının geometrik ortalamasındadır.
Çözüm Açıklaması
Sıcaklık aşırı arttığında, valans bandından iletim bandına geçen elektronların sayısı (intrinsic taşıyıcılar), katkı atomlarından gelen elektron sayısından çok daha fazla olur. Bu durumda yarı iletken tekrar 'saf' (intrinsic) gibi davranmaya başlar ve Fermi seviyesi yasak bandın ortasına () yaklaşır.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!