Semiconductores en equilibrio térmico (Parte 1)

¿Cuál/es de las siguientes condiciones son características del equilibrio térmico en el contexto de semiconductores? (Marcar todas las correctas)

• No existe una tensión externa aplicada (campo eléctrico aplicado)

• La temperatura del sistema es constante

• La recombinación es igual a la generación de portadores

• La concentración de portadores en cada banda es independiente de tiempo

Si la concentración de electrones en la BC en equilibrio térmico se calcula a partir de $n_0\left(x\right)=N_C\ e^{-\frac{\left(E_C-E_F\right)}{kT}}$ .¿Qué aproximaciones se han realizado?

• Se considera que $\left(E_C-E_F\right)>>kT$ (aproximación de Maxwell-Boltzmann)

• Se considera que $\left(E_F-E_V\right)>>kT$ (aproximación de Maxwell-Boltzmann)

• Aproximación parabólica de la relación de dispersión en el fondo de la BC para el cálculo de $g(E)$  

• Aproximación parabólica de la relación de dispersión en el tope de la BV para el cálculo de $g(E)$  

Si la concentración de huecos en la BV en equilibrio térmico se calcula a partir de $p_0\left(x\right)=N_V\ e^{-\frac{\left(E_F-E_V\right)}{kT}}$ . ¿Qué aproximaciones se han realizado?

• Se considera que $\left(E_C-E_F\right)>>kT$ (aproximación de Maxwell-Boltzmann)

• Se considera que $\left(E_F-E_V\right)>>kT$ (aproximación de Maxwell-Boltzmann)

• Aproximación parabólica de la relación de dispersión en el fondo de la BC para el cálculo de $g(E)$  

• Aproximación parabólica de la relación de dispersión en el tope de la BV para el cálculo de $g(E)$  

Para un semiconductor intrínseco la concentración de electrones en la BC es igual a la concentración de huecos en la BV

• Verdadero

• Falso

Para la concentración intrínseca de portadores $n_i$ se cumple que (marcar todas las correctas):

• Depende fuertemente de la temperatura.

• Para una temperatura constante, el valor de $n_i$ es constante e independiente de la energía de Fermi.

• Para una temperatura $T=0\ K$ , $n_i\ne0$ .

• Depende del gap de energía del material.

La energía de Fermi intrínseca difiere considerablemente en valor con respecto a la energía de midgap.

• Verdadero

• Falso

Un semiconductor con dopaje no uniforme puede estar en equilibrio térmico

• Verdadero

• Falso

Para un semiconductor extrínseco tipo N se cumple que:

• $n_0>p_0$

• $E_F>E_{Fi}$

• $n_0>n_i$

• $E_F<E_{Fi}$

Para un semiconductor extrínseco tipo P se cumple que:

•  $n_0>p_0$ 

• $E_F>E_{Fi}$

•  $p_0>n_i$ 

• $E_F<E_{Fi}$

La ley de acción de masas,  $n_0\ p_0=n_i^2$ , es válida en los siguientes casos:

• Para un semiconductor en equilibrio térmico

• Para un semiconductor fuera del equilibrio

• Solo si la aproximación de Maxwell-Boltzmann es válida

• Para un semiconductor intrínseco

• Para un semiconductor extrínseco