Физика твердого тела Вычислить относительные изменения проводимости германии Δσ/σ при стационарном освещении с интенсивностью I=5*10^15 см^(-2)*с ^(-1) (это количество квантов, падающих на площадку в 1 см^2 за секунду). Коэффициент поглощения α=100 см^(-1) , толщина освещаемого образца мала по сравнению с величиной α^(-1) , рекомбинация происходит на простых дефектах, равновесная концентрация носителей тока равна n0 =10^15 см^(-3) и время рекомбинации равно ? =2*10^(-4) с. Ответ:0,15

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество фотонов, падающих на единичную площадку за время рекомбинации:

N = I τ = 510^15 см^(-2)с ^(-1) 2*10^(-4) с = 10^12 фотонов

Поскольку толщина образца мала по сравнению с величиной α^(-1), то можно считать, что все фотоны поглощаются в образце. Таким образом, увеличение количества носителей заряда равно Dn = N, а изменение проводимости Δσ = q μ Dn, где q - заряд электрона, μ - подвижность электронов.

Подставим известные значения
Δσ = 1.610^(-19) Кл 0.39 м^2/(Вс) 10^12 10^(-4) = 6.2410^(-7) (Втс/м
σ = n q μ = 10^15 см^(-3) 1.610^(-19) Кл 0.39 м^2/(Вс) = 6.24 (Втс/м)

Относительное изменение проводимости
Δσ/σ = (6.24*10^(-7))/(6.24) ≈ 0.15

Итак, относительное изменение проводимости германия при стационарном освещении составляет примерно 0.15.