सिलिकॉन परमाणुओं की संख्या `5 xx10^(28)` प्रति `m^3` है | यह साथ ही साथ आर्सेनिक के `5 xx10^(22)` परमाणु प्रति `m^3 ` और इंडियम कम `5xx10^(20)` परमाणु प्रति `m^3` से अपमिश्रित किया गया है | इलेक्ट्रॉन और हॉल का परिकलन कीजिए | दिया है की `n_i = 1*5 xx10^(16) m^(-3)` | दिया गया पदार्थ n- प्रकार का है यह p-प्रकार का ?

Explanation

प्रत्येक आर्सेनिक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन देता है | अतः डाटा परमाणुओं का घनत्व `N_D = 5 xx10^(22)` प्रति `m^3`
प्रत्येक इंडियन परमाणु एक होल उत्पन्न करता है | अतः ग्राही परमाणुओं का घनत्व
`N_A = 1*5 xx10^(16)` प्रति `m^3, n_e n_h = n_i^2`
अर्धचालक विधुतरूपेण उदासीन रहेगा यदि
`N_D - N_A = n_e - n_h" ...(1)"`
`(n_e + n_h)^2 = (n_e - n_h)^2 + 4 n_e n_h`
या `n_e + n_h = sqrt((n_e -n_h)^2 + 4n_3 n_h)`
`=sqrt((N_D - N_A)^2 +r4n_i^2)" ..."(2)`
समी. (1) और (2) से,
`2n_e= (N_D - N_A)+sqrt((N_D - N_A)^2 + 4n_i^2)`
`=(5xx10^(22) - 5 xx10^(20))+sqrt((5xx10^22-5xx10^20)^2+4xx(1*5 xx10^16)^2)`
`4*95 xx10^22+sqrt((4*95 xx10^22)^2 + 4xx2*25xx10^32)`
`= 4*95 xx10^22 + 4*95 xx10^22" "[because 4xx2*25 xx10^32ltlt(4*95 xx10^22)^2]`
`:." "n_3 = 2*95xx10^22` प्रति `m^3`.
अब `n_h = n_i^2/n_e = ((1*5 xx10^(16))^2)/(4*95 xx10^22)= 0*45 xx10^10 = 4*54 xx10^9` प्रति `m^3`
चूँकि `n_3 gt gt n_h` ,दिया गया पदार्थ n- प्रकार का अर्धचालक है |