Fasta Tillståndets Fysik - Elektroniska material

Relevanta dokument
ICH Q3d Elemental Impurities

Beslut om frigränser för radioaktiva ämnen

Svensk författningssamling

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter (SSMFS 2008:10) om införsel och utförsel samt rapportering av radioaktiva ämnen

Allmänna anvisningar: Fullständiga uträkningar och svar krävs för full poäng på samtliga beräkningsuppgifter.

Tentamen ges för: Kemiingenjör tillämpad bioteknik, startår 2014

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Hjälpmedel: Valfri räknare. Periodiskt system är bifogat. Enkelt lexikon från modersmål till svenska

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Strålskyddsförordning; i sin lydelse (SFS 1988:293 med ändringar t.o.m. SFS 2001:618 införda).

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Kemisk bindning I, Chemical bonds A&J kap. 2

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Strålsäkerhetsmyndighetens ISSN:

Allmänna anvisningar: Fullständiga uträkningar och svar krävs för full poäng på samtliga beräkningsuppgifter.

Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe

Formelsamling för komponentfysik. eller I = G U = σ A U L Småsignalresistans: R = du di. där: σ = 1 ρ ; = N D + p n 0

PERIODISKA SYSTEMET. 29 Cu. 27 Co. 26 Fe. 28 Ni. 47 Ag. 45 Rh. 46 Pd. 44 Ru. 76 Os. 77 Ir. 78 Pt. 79 Au. 110 Ds. 109 Mt. 111 Rg. 108 Hs. 65 Tb.

BEFRIELSE FRÅN KRAVET PÅ SÄKERHETSTILLSTÅND VID ANVÄNDNING AV STRÅLNING

Föreskrifter rörande friklassning - Yttrande Ärende 14 KS 2017/269

Nmr-spektrometri. Matti Hotokka Fysikalisk kemi

Introduktion... Tabell 1 Doskoefficienter för intecknad effektiv dos efter ett intag av radionuklider...

ɛ r m n/m e 0,43 0,60 0,065 m p/m e 0,54 0,28 0,5 µ n (m 2 /Vs) 0,13 0,38 0,85 µ p (m 2 /Vs) 0,05 0,18 0,04

Strålsäkerhetsmyndigheten föreskrifter (SSMFS 2008:44) om rökdetektorer som innehåller radioaktivt ämne

Föreläsning 1. Elektronen som partikel (kap 2)

Institution/Avdelning. Prefekt/motsv. Underskrift, Prefekt /motsv för Inst/Avd/Enhet/Grupp. Namnförtydligande. Kontaktperson:

Formelsamling för komponentfysik

De delar i läroplanerna som dessa arbetsuppgifter berör finns redovisade på den sista sidan i detta häfte. PERIODISKA SYSTEMET

Komponen'ysik Dan Hessman Lektor i fasta tillståndets fysik. Tel:

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Appendix 1. APPENDIX 1. STATISTIK STATISTICS

Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen.

Appendix 2. APPENDIX 2. BAKGRUNDSHALTER AV GRUNDÄMNEN BACKGROUND LEVELS OF ELEMENTS. Norrbottens. län. Västerbottens. län. Jämtlands.

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling

SKB Korrosion av koppar i rent syrefritt vatten


Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Hålltider --- Ellära: Elektriska fält, potentialer och strömmar

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,

Komponen'ysik Dan Hessman Lektor i fasta tillståndets fysik. Tel:

TENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: 1 november 2010

Föreläsning 2 - Halvledare

Arvika 2019_243 Stömne Bertil Persson Betongteknik AB DECIBEL - Huvudresultat Beräkning: VKV SWE99TM VKV typ Ljuddata

SEI LABORATORIET RAPPORT. Statens geotekniska institut Linköping, telefon , telefax Totalhalt

Prislista effektiv from rev. 3 Analyseringen följer tillgängliga ASTM-metoder

Om inget annan anges gäller det rumstemperatur, d.v.s. T =300K, termisk jämvikt och värden som inte ges i uppgiften hämtas från formelsamlingen.

Föreläsning 2 - Halvledare

Varifrån kommer partiklarna?

Materiens Struktur. Lösningar

TENTAMEN. Institution: Fysik och Elektroteknik. Examinator: Pieter Kuiper. Datum: 7maj2016. Tid: 5timmar Plats: Kurskod: 1FY803

KOMPLETTERANDE FORMELSAMLING FÖR FASTA TILLSTÅNDET I (reviderad version) 1. GITTER. RECIPROKT GITTER. KRISTALLPLAN.

TENTAMEN. Institution: DFM, Fysik Examinator: Pieter Kuiper. Datum: april 2010

Koppars korrosion i ultrarent vatten: Sammanfattning från förra mötet

Strålsäkerhetsmyndighetens ISSN:

Tentamen FYSA15 Miljöfysik :00 14:00

Komponentfysik Introduktion. Kursöversikt. Varför Komponentfysik? Hålltider --- Ellära, Elektriska fält och potentialer

1. M öt et s öp pn an d e S ve n fö r k la r a r mö t et ö p p nat k lo c k a n i me d le ms k o nt o r et.

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

R app o r t T A n a l y s a v f as t p r o v. Ut f ä r dad A le xa n d e r G i r on

Försättsblad Tentamen (Används även till tentamenslådan.) Måste alltid lämnas in. OBS! Eventuella lösblad måste alltid fästas ihop med tentamen.

Med ett materials elektriska egenskaper förstår man helt allmänt dess ledningsförmåga, konduktans, och resistans Ohms lag:

Allmänt Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur. l A Allmänt. 8.1.

Materialfysik Ht Materials elektriska egenskaper 8.1 Bandstruktur

c = λ ν Vågrörelse Kap. 1. Kvantmekanik och den mikroskopiska världen Kvantmekanik 1.1 Elektromagnetisk strålning

Strålsäkerhetsmyndighetens ISSN:

Bilaga 2. Ackrediteringens omfattning. Kemisk analys /1313

Prislista effektiv from rev. 5 Analyseringen följer tillgängliga ASTM-metoder

2000:05 AVDELNINGEN FÖR PERSONAL- OCH PATIENTSTRÅLSKYDD. Doskoefficienter för beräkning av interna doser

VECKANS LILLA POSTKODVINST á kronor Inom nedanstående postkoder vinner följande 229 lottnummer kronor vardera:

1. (a) (1 poäng) Rita i figuren en translationsvektor T som överför mönstret på sig själv.

Statens strålskyddsinstitut föreskriver med stöd av 7 strålskyddsförordningen (1988:293) följande. 1

Kap 2. Elektroner som partikel

Om inget annan anges gäller det rumstemperatur, d.v.s. T =300K, termisk jämvikt och värden som inte ges i uppgiften hämtas från formelsamlingen.

Vakuumpumpar/-ejektorer Large

Physics to Go! Part 1. 2:a på Android

Critical raw materials for the EU Analys av tillgång och efterfrågan på 32 metaller/metallgrupper och 9 övriga råmaterial

Fysik TFYA68 (9FY321) Föreläsning 6/15

Föreläsning 5 Att bygga atomen del II

Lösningar till problem del I och repetitionsuppgifter R = r 0 A 13

VECKANS LILLA POSTKODVINST á kronor Inom nedanstående postkoder vinner följande 245 lottnummer kronor vardera:

Milstolpar i tidig kvantmekanik

VECKANS LILLA POSTKODVINST á kronor Inom nedanstående postkoder vinner följande 270 lottnummer kronor vardera:

Analys av tandmaterial

Kärnkraftverkens höga skorstenar

Hjälpmedel: räknare, formelsamling, periodiska system. Spänningsserien: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Kemi A

Preliminär timplanering: Plasmafysik

Formelsamling, Kvantmekanik

2: Räkna ut utsträckningen av rymdladdningsområdet i de två fallen i 1 för n-sidan, p-sidan och den totala utsträckningen.

BERÄKNING AV STRÅLDOS FRÅN INTERN STRÅLNING

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Malm från Madesjö. Analys av rödjord från en möjlig rostningsplats Kalmar län, Nybro kn, Madesjö sn, Persmåla 3:2, RAÄ 66:1.

Bohrs atommodell. Uppdaterad: [1] Vätespektrum

Tentamen i komponentfysik

VECKANS LILLA POSTKODVINST á kronor Inom nedanstående postkoder vinner följande 249 lottnummer kronor vardera:

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel

Upplägg och planering för NanoIntro 12; Lars Samuelson

Transkript:

Fasta Tillståndets Fysik Elektroniska material Formelsamling 00 Elektroner klassiskt F q( E+ v B) U R I, J σe N J ( e)v V d Lorentzkraft Ohms lag v d ee τ m Drifthastighet τ kollisionstid md + dt τ v F Rörelseekvation μ e τ m Mobilitet σ e nτ σ m σ enμ ρ e + epμ h Konduktivitet J e dn ed e dx (elektroner) Diffusionsström J h dp ed h dx (hål) D μ kt e Einsteins relation Vågutbredning v p ω k fashastighet v g ω k grupphastighet 0 January 0

Frielektronmodellen Hψ d ψ m dz Eψ Schrödingerekvationen för en fri elektron ψ( z) e ikz E k m pψ dψ i kψ p dz h λ i Ψ t HΨ, Hψ Eψ Ψ( zt, ) ψ z ( )e iet e L i kz Et ZE ( )de C EdE C 4πL 3 ( m) 3/ h 3 Tillståndstäthet i 3 dim h E F 3 N m8π / 3 V Fermienergi (3dim) o ( E F benämns även E F i komp.) FE ( ) ( e E E F ) kt + FermiDirac fördelningsfunktion ( E F är Ferminivån) Δz Δp h Heisenbergs osäkerhetsrelation π c V k T E F Värmekapacitet per elektron) o ( E F benämns även E F i komp.) Bandstruktur Ur ( ) e 4πε o r Coulombpotential a o 4π ε o e m Bohrradien 0 January 0

E me 4 8ε o h Väteatomens grundtillstånd asinθ nλ Braggs lag dk dt F ext rörelseekvationen m E k effektiv massa v g ψ m k p ψ k E k elektronens hastighet Halvledare ( n N c e E C E F ) kt N c πm e * kt 3/ h elektronkoncentration ( p N v e E F E V ) kt N v πm h * kt 3 h hålkoncentration E F E g + 3 ktln m h * 4 m* e intrinsisk halvledare n p N c N v e E g kt n i massverkans lag n N c N D e E d kt E d donatorns bindningsenergi 0 January 0 3

pnövergången de dx ρ ( ε ε ) ε o ε o ε r r du dx E w x n + x p ε r ε o ( U o U) N A + N D e N A N D bristområdets vidd eu I I o e kt el h p no el ( ), I o e n po + τ h τ e diodekvationen L h och L e är diffusionslängd för hål resp. elektroner, τ h och τ e är livstid för hål resp. elektroner, C j A ε r ε o w kapacitans n po n no e eu o kt elektronkoncentrationerna på ömse sidor om pnövergången 4 0 January 0

Konstanter c 99 79 458 m/s Ljushastigheten.054 573 0 34 Js Plancks konstant 0.658 0 5 evs h 0.66 608 0 33 Js 4.35 669 0 5 evs e.60 77 0 9 C Elementarladdningen a o 0.59 77 0 0 m Bohrradien m e 0.90 939 0 30 kg Elektronmassan m p.67 63 0 7 kg Protonmassan 836.5 70 m e m n.674 99 0 7 kg Neutronmassan k.380 658 0 3 J/K Boltzmanns konstant 0.86 739 0 4 ev/k N A 0.60 3 7 0 7 kmol Avogadros konstant Ry 3.6057 ev Rydbergs konstant Ry 09 737.3 cm ma o R 0.83 45 0 4 J/(kmol K) allmänna gaskonstanten R N A k ε o 0.885 49 0 As/Vm dielektriska konstanen för vakuum μ o.56 637 0 6 Vs/Am permeabiliteten för vakuum 4π 0 7 Vs/Am μ B 9.74 0 0 4 Am Bohr magnetonen μ B e m T Vs F Vs A m 0 January 0 5

kg m s J VAs 0,644 0 ev 7 u,6605 0 kg 9 Electrical resistivities of selected elements Element ρ / 0 8 Ωm 77 K 73 K 373 K ( ρ T) 373 K ( ρ T) 73 K Li.04 8.55.4.06 Na 0.8 4. melted K.38 6. melted Rb..0 melted Cs 4.5 8.8 melted Cu 0..56.4.05 Ag 0.3.5.3.05 Au 0.5.04.84.0 Be.8 5.3.39 Mg 0.6 3.9 5.6.05 Ca 3.43 5.0.07 Sr 7 3 Ba 7 60 Nb 3.0 5. 9. 0.9 Fe 0.66 8.9 4.7. Zn. 5.5 7.8.04 Cd.6 6.8 Hg 5.8 melted melted Al 0.3.45 3.55.06 Ga.75 3.6 melted In.8 8.0.. Tl 3.7 5.8. Sn. 0.6 5.8.09 Pb 4.7 9.0 7.0.04 Bi 35 07 56.07 Sb 8 39 59. 6 0 January 0

0 January 0 7 Periodiska Systemet H.00797 87 Fr (3) 88 3 Li 6.939 Na.9898 8 9 K 39.0 88 37 Rb 85.47 88 55 Cs 3.905 88 86 Rn () 388 4 Be 9.0 Mg 4.3 8 0 Ca 40.08 88 38 Sr 87.6 88 56 Ba 37.34 88 88 Ra (6) 88 Sc 44.956 89 39 Y 88.905 89 57 La 38.9 89 Ti 47.90 80 40 Zr 9. 80 7 Hf 78.49 30 3 V 50.94 8 4 Nb 9.906 8 73 Ta 80.948 3 4 Cr 5.996 83 4 Mo 95.94 83 74 W 83.85 3 5 Mn 54.938 83 43 Tc (97) 83 75 Re 86. 33 6 Fe 55.847 84 44 Ru 0.07 85 76 Os 90. 34 7 Co 58.933 85 45 Rh 0.905 86 77 Ir 9. 35 8 Ni 58.7 86 46 Pd 06.4 880 78 Pt 95.09 36 9 Cu 63.546 88 47 Ag 07.868 88 79 Au 96.967 38 30 Zn 65.37 88 48 Cd.40 88 80 Hg 00.59 38 He 4.006 0 Ne 0.83 8 8 Ar 39.948 88 36 Kr 83.80 888 54 Xe 3.30 888 5 B 0.8 3 3 Al 6.985 83 3 Ga 69.7 883 49 In 4.8 883 8 Tl 04.37 383 6 C.05 4 4 Si 8.086 84 3 Ge 7.59 884 50 Sn 8.69 884 8 Pb 07.9 384 7 N 4.0067 5 5 P 30.9738 85 33 As 74.96 885 5 Sb.75 885 83 Bi 08.980 385 8 O 5.9994 6 6 S 3.064 86 34 Se 78.96 886 5 Te 7.60 886 84 Po (09) 386 9 F 8.9984 7 7 Cl 35.453 87 35 Br 79.904 887 53 I 6.904 887 85 At (0) 387 89 Ac (7) 88 58 Ce 40. 08 90 Th (3) 80 59 Pr 40.907 8 9 Pa (3) 09 60 Nd 44.4 8 9 U (38) 9 6 Pm (45) 38 93 Np (37) 9 6 Sm 50.35 48 94 Pu (44) 48 63 Eu 5.96 58 95 Am (43) 58 64 Gd 57.5 59 96 Cm (47) 59 65 Tb 58.94 78 97 Bk (47) 78 66 Dy 6.50 88 98 Cf (5) 88 68 Er 67.6 308 00 Fm (57) 308 69 Tm 68.934 38 0 Md (56) 38 70 Yb 73.04 38 0 No (54) 38 7 Lu 74.97 39 03 Lw (57) 39 67 Ho 64.930 98 99 Es (54) 98 Symbol Atomic Weight electron configuration Atomic Number oxydation states Periodic Table of the Elements + + + + + + + 0 + + + + + + +,3 +4 +4 +4 +,3 +4,5,5 +5 +,3 +6 +6 +6 +,3 +4,7 +4,6 +7 +4,6 +7 +,3,4 +,3,4 +,3 +,4 +,4 +, + +,3 + + +, 0 0 0 0 0 +,3 +,4 4 +,4 4 +,4 +,4 +,4 +,..,5,,3,5 3,5 3,5 3,5 +4,6 +4,6 +4,6 +,4 +,5,7 +,5 +,5 +7,,4 +4 +5,4,4 +5,6,4 +5,6 +,3,4 +5,6 +,3,4 +5,6,4 +,3

Density and Atomic Concentration of the Elements The data are given atmospheric pressure and room temperature, or at the stated temperature in deg K. H 0.088 Li 0.54 4.700 3.03 Na.03.65 3.659 K 5K 0.90.40 4.55 Rb 5K.69.48 4.837 Cs 5K.997 0.905 5.35 Fr Be.8.. Mg.74 4.30 3.0 Ca.53.30 3.95 Sr.58.78 4.30 Ba 3.59.60 4.35 Ra Sc.99 4.7 3.5 Y 4.48 3.0 3.55 La 6.7.70 3.73 Ac 0.07.66 3.76 Density in 0 3 kg m 3 Concentration in 0 8 m 3 Nearestneighbor distance in Å Ti 4.5 5.66.89 Zr 6.5 4.9 3.7 Hf 3.0 4.5 3.3 V 6.09 7..6 Nb 8.58 5.56.86 Ta 6.66 5.55.86 Cr 7.9 8.33.50 Mo 0. 6.4.7 W 9.5 6.30.86 Mn 7.47 8.8.4 Tc.50 7.04.7 Re.03 6.80.74 Fe 7.87 8.50.48 Ru.36 7.36.65 Os.58 6.80.74 Co 8.9 8.97.50 Rh.4 7.6.69 Ir.55 7.06.7 Ni 8.9 9.4.49 Pd.00 6.80.75 Pt.47 6.6.77 Ce 6.77.9 3.65 Th.7 3.04 3.60 Pr 6.78.9 3.63 Pa 5.37 4.0 3. Nd 7.00.93 3.66 U 9.05 4.80.75 Pm Np 0.45 5.0.6 Sm 7.54 3.03 3.59 Pu 9.8 4.6 3. Eu 5.5.04 3.96 Am.87.96 3.6 Cu 8.93 8.45.50 Ag 0.50 5.85.89 Au 9.8 5.90.88 Gd 7.89 3.0 3.58 Cm Zn 7.3 6.55.66 Cd 8.65 4.64.98 Hg 7 4.6 4.6 3.0 Tb 8.7 3. 3.5 Bk B.47 3.0 Al.70 6.0.86 Ga 5.9 5.0.44 In 7.9 3.83 3.5 Tl.87 3.50 3.46 Dy 8.53 3.7 3.5 Cf C 3.56 7.6.54 Si.33 5.00.35 Ge 5.3 4.4.45 Sn 5.76.9.8 Pb.34 3.30 3.50 Ho 8.80 3. 3.49 Es N 0K.03 P As 5.77 4.65 3.6 Sb 6.69 3.3.9 Bi 9.80.8 3.07 Er 9.04 3.6 3.47 Fm O S Se 4.8 3.67.3 Te 6.5.94.86 Po 9.3.67 3.34 Tm 9.3 3.3 3.54 Md F Cl 93K.03.0 He K 0.05 (at 37 atm) Ne 4k.5 4.36 3.6 Ar 4K.77.66 3.76 Br 3K 4.05.36 I 4.95.36 3.54 At Kr 4K 3.09.7 4.00 Xe 4K 3.78.64 4.34 Rn Yb 6.97 3.0 3.88 No Lu 9.84 3.39 3.43 Lr 8 0 January 0

Ionization energies of alkali metal atoms and electron affinities of halogen atoms Alkali metal Ionization energy (ev) Halogen Electron affinity (ev) Li 5.39 F 3.40 Na 5.4 Cl 3.6 K 4.34 Br 3.36 Rb 4.8 I 3.06 Cs 3.89 At.8 Fr 4.0 Values of the energy gap between the valence and conduction bands in semiconductors, at absolute zero and at room temperature E g in ev E g in ev Crystal Gap 0 K 300 K Crystal Gap 0 K 300 K Diamond i 5.4 HgTe d 0.30 Si i.7. PbS d 0.9 0.340.37 Ge i 0.74 0.66 PbSe d 0.7 0.7 αsn d 0.00 0.00 PbTe d 0.9 0.9 InSb d 0.3 0.7 CdS d.58.4 InAs d 0.43 0.36 CdSe d.84.74 InP d.4.7 CdTe d.6.44 GaP i.3.5 ZnO 3.44 3. GaAs d.5.43 ZnS 3.9 3.6 GaSb d 0.8 0.68 ZnTe d 0.3 0.8 AlSb i.65.6 AgCl 3. SiC(hex) 3.0 AgI.8 Te d 0.33 Cu O.7 ZnSb 0.56 0.56 TiO 3.03 Effective masses of electrons and holes Crystal E g in ev Electron Heavy hole Light hole mass, m mass, m hh m mass, m lh m m e InSb 0.3 0.05 0.39 0.0 InAs 0.43 0.06 0.4 0.05 GaSb 0.8 0.047 0.3 0.06 GaAs.5 0.066 0.5 0.08 0 January 0 9

Acceptor ionization energies of trivalent impurities in germanium and silicon, in ev B Al Ga In Si 0.045 0.057 0.065 0.57 Ge 0.004 0.00 0.008 0.0 Donor ionization energies of pentavalent impurities in germanium and silicon, in ev P As Sb Si 0.045 0.049 0.039 Ge 0.00 0.07 0.0096 Carrier mobilities at room temperature Mobility, m Vs Mobility, m Vs Crystal Electrons Holes Crystal Electrons Holes Diamond 0.80 0.0 GaAs 0.80 0.030 Si 0.35 0.048 GaSb 0.50 0.00 Ge 0.360 0.80 PbS 0.055 0.060 InSb 0.080 0.045 PbSe 0.0 0.093 InAs 3.00 0.045 PbTe 0.50 0.00 InP 0.45 0.00 AgCl 0.005 AlAs 0.08 KBr (00 K) 0.0 Några materialparametrar Ge Si GaAs InAs m e m m h m E g ε r ev 0, 0,6 0,066 0,06 0,3 0,69 0,56 0,40 6,3,8,4, 0,66,,4 0,35 I denna tabell ges medelvärden av de effektiva massorna, som är lämpliga att användas i uppgifter. 0 0 January 0