Exam text content

FYS-1490 KIINTEÄN OLOMUODON FYSIIKKA B
Tentti 14.02.2011
Kokeeseen osallistuvalle annetaan yksipuolinen taulukko luonnonvakioista.

1. Määrittele tai selitä hyvin lyhyesti
a) Vapaaelektronimallin ”paraabelit”: elektronien energia ja tilatiheys,
b) elektronien Pauli-paramagnetismin alkuperä, ja
c) elektronien vaihtovuorovaikutus.

2. Osoita, että vapaaelektronikaasun tilatiheys on muotoa
N(E) = C,F(4-2/2,

missä d = 1,2 tai 3 on elektronien täyttämän tilan dimensio.
[Bonus-tehtävä: Tarkastele tapausta d = 0. (2p)] L <

3. Kiteen jaksollisuuden vaikutukset sen elektronirakenteeseen eli elektronien kvantti-
tiloihin.

4. a) Mitä ovat puolijohteen donorit ja akseptorit.
b) Selitä varauksenkuljettajakonsentraatioiden n ja p lämpötilariippuuvuudet itseis-
puolijohteessa ja n-tyyppiseksi seostetussa puolijohteessa, sekä
b) kuinka Fermi-energia Ep riippuu lämpötilasta T em. tapauksissa (myös hyvin
alhaisissa ja korkeissa lämpötiloissa). Oleta, että me = my.

6/ Eristeaineen (dielectric) polarisoituvuus.

TTY Fys / TTR