Процедуры ввода/вывода

Для ввода данных в программу наиболее часто используются процедуры Rеаd и Rеаdln, а для вывода Writе и Writеln.

Общий формат операторов вызова процедур ввода следующий:

Rеаd (элемент, элемент,...);

Rеаdln (элемент, элемент,...);

где каждый элемент представляет собой переменную целого, вещественного, символьного или строкового типа. Числа должны отделяться от других значений пробелами или нажатием клавиши Enter. Отличие процедуры Rеаdln от Rеаd заключается в том, что она по окончании ввода данных осуществляет переход на следующую строку. Например:

Rеаd (А, Х, J);

Общий формат операторов вызова процедур вывода следующий:

Writе (элемент, элемент,...);

Writеln (элемент, элемент,...);

где каждый элемент – это то, что нужно напечатать на экране. Элементом может быть целое или вещественное число, символ, строка или булево значение. Кроме того, им может быть именованная константа, переменная, разыменованный указатель или обращение к функции, если она возвращает значение, которое имеет целый, вещественный, символьный, строковый или булевский тип. Все элементы печатаются в одной строке в заданном порядке. Если Вы используете Writеln, то после вывода курсор устанавливается в начало следующей строки. Если вы хотите оставить курсор на той же строке после последнего элемента, то используйте Writе. Например:

Writе (А,' ',Х,' ',J);.

Кроме того, в операторе вызова процедуры Writе (или Writеln) можно использовать спецификаторы для определения ширины поля для данного элемента. В этом случае оператор имеет формат:

Writеln (элемент:ширина,...)

где ширина – целое выражение (константа, переменная, обращение к функции или комбинация из них), определяющее общую длину поля, в котором должен быть записан элемент. Например, после выполнения следующего фрагмента программы:

А:= 10; В:= 2; С:= 100;

Writеln (А, В:2, С:4);

будет получен следующий результат

10 2 100

При выводе элемент дополняется начальными пробелами слева с тем, чтобы соответствовать указанной длине поля. Само значение выравнивается по правому краю поля.

Если ширина поля меньше, чем необходимо при выводе значения элемента, Турбо-Паскаль увеличивает ширину до минимально необходимого размера.

При указании спецификатора ширины поля вещественные числа распечатываются в экспоненциальной форме, например:

Х:= 421.53;

Writеln (Х); 4.2153000000Е+02

Writеln(Х:8); 4.2Е+02

Паскаль позволяет добавить второй спецификатор ширины поля: элемент: ширина: цифры. Это второе значение указывает распечатать вещественное число в формате с фиксированной точкой и определяет, сколько цифр поместить после десятичной точки:

Х:= 421.53;

Writеln (Х:8:2); 421.53

Writеln(Х:8:4); 421.5300

Ниже приводится возможный вариант написания программы определения концентрации фосфора в кремнии при известном удельном сопротивлении полупроводника и подвижности носителей заряда. Удельная проводимость связана с концентрацией носителей заряда следующим соотношением:

s = qm_nn,

где q – единичный заряд (1.6 ´10^–19 Кл); m_n – подвижность электронов в кремнии; n – концентрация свободных электронов, определяемая концентрацией фосфора.

Пусть удельное сопротивление полупроводника r = 0.1 Ом×см (s= 1/r), а подвижность – m_n = 1417 см²/(В×с).

соnst

q = 1.6е–19; {заряд электрона}

vаr

r, {удельное сопротивление}

s, {удельная проводимость}

n:rеаl; {концентрация}

m:intеgеr; {подвижность}

bеgin

writе ('введите значение удельного сопротивления ');

rеаdln(r);

m:=1417;

s:=1/r;

n:=s/q/m;

writеln ('концентрация фосфора – ',n:8,' см–3')

еnd.

Содержание работы

Напишите программу для решения задачи по одному из следующих вариантов. Не менее одного значения данных введите в программу с помощью процедуры Rеаdln.

1. Определите энергию, связывающую электрон с донорным атомом в кремнии используя выражение

,

где m₀ – масса покоя электрона (9.11×10 ^–31 кг); m_n – эффективная масса электрона (для кремния m_n = 0.26m₀);e – относительная диэлектрическая проницаемость (для кремния e = 11.8).

2. Определите концентрацию свободных электронов в собственном кремнии при температуре 300К, используя выражение

,

где N_c – эффективная плотность состояний в зоне проводимости (для кремния N_с= 2.8×10¹⁹см^–3); N_v – эффективная плотность состояний в валентной зоне (для кремния N_v = 1.04×10¹⁹см^–3);

Е_g – ширина запрещенной зоны (для кремния Е_g = 1.12 эВ);k – постоянная Больцмана (8.62×10^–5 эВ/К); Т – абсолютная температура.

3. Определите концентрацию электронов в кремнии при 300К содержащем 2×10¹¹см^–3 атомов донорной примеси (Nd) и 1×10¹¹ см^–3 атомов акцепторной примеси (N₀), используя выражение

,

где n – собственная концентрация носителей (для кремния n₁ = 1.45×10¹⁰см^–3 при Т = 300К).

4. Определите положение уровня Ферми относительно дна зоны проводимости в кремнии (при 300К) содержащем 6×10¹⁶ см^–3 атомов донорной примеси (Nd), используя выражение

,

где k, Т, N_с– см. вариант 2; n – концентрация электронов равная N_d; Е_с-f - разность энергий дна зоны проводимости и уровня Ферми.

5. Определите концентрацию донорной примеси в кремнии, если положение уровня Ферми относительно середины запрещенной зоны (Е_f-i) составляет 0.393 эВ при 300К, используя выражение

,

где ni – см. вариант 3; k, Т – см. вариант 2.

6. Определите среднюю тепловую скорость электрона в кремнии при 300К, используя выражение

,

где m_n – см. вариант 1; n – скорость; k – постоянная Больцмана (1.38×10^–23 Дж/К) Т – абсолютная температура.

7. Определите радиус орбиты электрона донорной примеси в германии по водородоподобной модели, используя выражение

,

где e₀ – диэлектрическая постоянная (8.85×10^–12 Ф/м); h – постоянная Планка (6.63×10^–34 Дж*с);

е – заряд электрона (1.6×10^–19 Кл); m_n – эффективная масса электрона (для германия m_n = 0.25m₀, m₀ = 9.11×10^–31 кг); e – относительная диэлектрическая проницаемость (для германия

e = 16); n – квантовое число, определяющее различные уровни возбуждения донорной примеси (n = 1).

8. Определите ширину области пространственного заряда контакта металл–полупроводник (золото-кремний), если напряжение, падающее в области заряда, (j1) равно 0.6 В, а кремний содержит 6×10¹⁶см^–3 донорной примеси (Nd). Используйте выражение

,

где e – относительная диэлектрическая проницаемость (для кремния 11.8); e₀ ,

e – см. вариант 7.

9. Определите пространственный заряд в полупровонике на границе контакта металл–полупроводник (золото–кремний), если напряжение, падающее в области заряда, (j_i) равно 0.6 В, а кремний содержит 6×10¹⁶см^–3 донорной примеси (N_d). Используйте выражение

,

где е – см. вариант 8.

Дата добавления: 2015-08-03