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Calcolo mobilità elettroni in funzione della temperatura

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Calcolo mobilità elettroni in funzione della temperatura

Messaggioda Foto Utenterock85 » 5 nov 2012, 20:07

Salve potreste darmi una mano nella risoluzione di questo esercizio?

"Alla temperaturaT_{0}=300 K, il germanio presenta una mobilità degli elettroni di 3900 \frac{cm^{2}}{Vs}. Il
libero cammino medio di tali portatori è inversamente proporzionale alla temperatura, T, tramite la
legge l=l_{0}\frac{T_{0}}{T}. Tenendo conto della dipendenza della velocità termica dalla temperatura, trovare il valore teorico della mobilità alla temperatura T = 360K.

Avrei pensato di impostare la seguente relazione:

\mu _{n}(T_{0}):l_{0}=\mu _{n}(T):l

questo perché la mobilità è proporzionale al libero cammino medio, e quest ultimo dipende dalla temperatura.
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[2] Re: Calcolo mobilità elettroni in funzione della temperatura

Messaggioda Foto Utentejordan20 » 6 nov 2012, 10:21

rock85 ha scritto:questo perché la mobilità è proporzionale al libero cammino medio, e quest ultimo dipende dalla temperatura.

Si ma non linearmente :!: Questo perché se aumenta la temperatura (come in questo caso da 300 K a 360 K), le oscillazioni (meglio dire le vibrazioni) degli atomi fissi del reticolo di germanio aumentano di ampiezza. Il risultato è che gli elettroni (e corrispondentemente le lacune) incontrano una maggiore difficoltà a muoversi nel semiconduttore con la conseguenza che la loro mobilità decresce al crescere della temperatura con legge T^{-n} con n normalmente compreso tra 1,5 e 2,5 (questi valori sono validi per il silicio, per il germanio non ricordo francamente, ma credo che non si discostino granché, visto che in questo caso il range di temperatura è piccolo).
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