30 за ответ энергии, необходимые для образования электронов проводимости в германии и кремнии, равны 1,12*10^-19 дж 1,76*10^-19 дж соответственно. в каком из этих при данной температуре концентрация собственных электронов проводимости больше? укажите какой из этих элементов больше пригоден для изготовления фотосопротивления.
n = (2 * [(2π * m * k * T)^(3/2)]) / (h^3) * exp(-E / (k * T))
где:
n - концентрация собственных электронов проводимости
m - эффективная масса электрона
k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^(-23) Дж/К)
T - температура (в Кельвинах)
h - постоянная Планка (6.626 * 10^(-34) Дж * с)
Для германия:
m(германия) = 1.09 * m(электрона)
E(германия) = 1.12 * 10^(-19) Дж
Для кремния:
m(кремний) = 1.08 * m(электрона)
E(кремний) = 1.76 * 10^(-19) Дж
Теперь подставим значения в формулу для концентрации электронов проводимости в каждом материале при данной температуре.
Для германия:
n(германия) = (2 * [(2π * 1.09 * m(электрона) * 1.38 * 10^(-23) Дж/К * T)^(3/2)]) / (6.626 * 10^(-34) Дж * с)^3 * exp(-1.12 * 10^(-19) Дж / (1.38 * 10^(-23) Дж/К * T))
Для кремния:
n(кремний) = (2 * [(2π * 1.08 * m(электрона) * 1.38 * 10^(-23) Дж/К * T)^(3/2)]) / (6.626 * 10^(-34) Дж * с)^3 * exp(-1.76 * 10^(-19) Дж / (1.38 * 10^(-23) Дж/К * T))
После подстановки конкретных значений и выполнения необходимых вычислений, можно сравнить результаты и определить, в каком из материалов концентрация собственных электронов проводимости больше.
При этом, следует обратить внимание на то, что материал с более высокой концентрацией собственных электронов проводимости будет более пригоден для изготовления фотосопротивлений, так как для их работы требуется большее количество свободных электронов.