नीचे दिखाए गए पदार्थ के ऊर्जा बैंड आरेख में,खुले वृत्त और भरे हुए वृत्त क्रमशः होल्स और इलेक्ट्रॉनों को दर्शाते हैं। यह पदार्थ है

अर्धचालक में इलेक्ट्रॉनों को बहुसंख्यक आवेश वाहक (majority charge carriers) के रूप में प्राप्त करने के लिए,मिलाई जाने वाली अशुद्धि है

यदि होल्स और इलेक्ट्रॉनों की संख्या को क्रमशः $n_h$ और $n_e$ द्वारा दर्शाया जाए,तो एक नैज (intrinsic) अर्धचालक के लिए निम्नलिखित में से कौन सा सही है?

एक $p$-प्रकार के अर्धचालक में,ग्राही (acceptor) स्तर संयोजी बैंड (valence band) से $50 \text{ meV}$ ऊपर है। एक होल उत्पन्न करने के लिए,आवश्यक प्रकाश फोटॉन की अधिकतम तरंगदैर्ध्य क्या है ($\mu \text{m}$ में)? (प्लांक नियतांक,$h = 6.6 \times 10^{-34} \text{ Js}$ और निर्वात में प्रकाश की गति,$c = 3 \times 10^8 \text{ m/s}$)

मान लीजिए कि $5 \times 10^{28} \text{ atoms/m}^3$ वाले $Si$ क्रिस्टल में $1 \text{ ppm}$ सांद्रता के $As$ को डोप करके एक $n$-प्रकार का वेफर बनाया जाता है। इस वेफर में $p$-क्षेत्र बनाने के लिए सतह पर $200 \text{ ppm}$ बोरॉन मिलाया जाता है। $n_i = 1.5 \times 10^{16} \text{ m}^{-3}$ को ध्यान में रखते हुए,$(i)$ $n$ और $p$ क्षेत्रों में आवेश वाहकों के घनत्व की गणना करें। $(ii)$ टिप्पणी करें कि जब डायोड रिवर्स बायस में होता है तो कौन से आवेश वाहक रिवर्स सैचुरेशन करंट में मुख्य रूप से योगदान देंगे।

जर्मेनियम में एल्युमीनियम की सांद्रता $\sim 10^{21} \text{ atoms}/m^3$ है। शुद्ध अर्धचालक में आंतरिक वाहक सांद्रता $\sim 10^{19} /m^3$ है। अशुद्धि मिलाने के बाद,इलेक्ट्रॉन की सांद्रता क्या होगी?