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例 1.2
目的：記算熱平衡下的
電子與電洞濃度。
(a)
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考慮在T = 300 K下，矽被磷參雜至Nd =
10^16 cm^-3 的濃度。請記得例 1-1中ni =
1.5*10^10 cm^-3。
解：因Nd >> ni，電子濃度為
no = Nd =10^16 cm^-3
而電洞濃度變為
Po = ni^2/Nd = (1.5*10^10)^2/10^16 =
2.25*10^4 cm^-3
(b)
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考慮在T = 300 K下，矽被硼參雜至Nd =
5*10^16 cm^-3 的濃度。
解：因Na>>ni，電洞濃度為
Po = Na = 5*10^16 cm^-3
而電子濃度變為
no = ni^2/Na = (1.5*10^10)^2/5*10^16
= 4.5*10^3 cm^-3
例 1.6
目的：記算pn接面電容。
考慮在 T = 300K下，具Na =
10^16 cm^-3 及Nd = 10^15 cm^-3參
雜的矽pn接面。設ni = 1.5*10^10
cm^-3 且Cjo = 0.5 pF。記算VR =
1V 及VR = 5V下之接面電容。
• 解：內建電位由下決定
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Vbi = VT ln(NaNd/ni^2) = (0.026)
ln[(10^16)(10^15)/(1.5*10^10)^2] = 0.637V
• VR = 1V下之接面電容為
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Cj = Cjo(1+VR/Vbi)^-1/2 =
(0.5)(1+1/0.637)^-1/2 = 0.312pF
• VR = 5V下之接面電容為
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Cj = (0.5)(1+5/0.637)^-1/2 = 0.168pF
• 例 2.1
• 目的：求半波整流器電路之電流及電壓。
• 考慮圖2.6所示之電路。設VB = 12V、R
= 100Ω及Vr = 0.6 V。同時假設vs(t) = 24
sin wt。求二極體之峰值電流、最大逆偏二
極體電壓及整個週期中二極體導通所佔之
比例。
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解：二極體峰值電流：
iD(peak) = Vs-VB-Vr/R = 24-12-0.6/0.10 = 114 mA
最大逆偏二極體電壓：
vR(max) = Vs + VB = 24+12 = 36V
二極體導通週期：
vI = 24 sin wt1 = 12.6
或
wt1 = sin^-1(12.6/24) = 32.7 度
由對稱性
wt2 = 180 – 31.7 = 148.3 度
所以
時間百分率 = 148.3-31.7/360 * 100% = 32.4%