Q.7
Physics CUET UG 02-07-2023 Shift 3 Paper (Q.8)
MCQ (Single Correct) +5 −1
Identify the graph from the following showing the temperature dependence of resistivity for a typical semiconductor:
निम्नलिखित में से उस ग्राफ़ की पहचान कीजिए जो किसी प्ररूपी अर्धचालक के लिए प्रतिरोधकता की तापमान पर निर्भरता को दर्शाता है:

For semiconductors, the charge carrier density $n$ increases exponentially with temperature $T$ according to:

$$n(T) = n_0 e^{-E_g / (2 k_B T)}$$

Since electrical resistivity $\rho = \frac{m}{n e^2 \tau}$, as temperature increases, the increase in carrier concentration $n$ heavily dominates over the decrease in relaxation time $\tau$.
Consequently, the resistivity of a semiconductor decreases exponentially with an increase in temperature:

$$\rho(T) = \rho_0 e^{E_g / (2 k_B T)}$$

Graph 3 shows this characteristic non-linear, exponential decrease of resistivity with increasing temperature.

Hence, option 3 is the correct answer.

अर्धचालकों के लिए, तापमान $T$ बढ़ने पर आवेश वाहकों की संख्या घनत्व $n$ चरघातांकी रूप से बढ़ता है:

$$n(T) = n_0 e^{-E_g / (2 k_B T)}$$

प्रतिरोधकता $\rho = \frac{m}{n e^2 \tau}$ होती है। तापमान बढ़ने पर वाहक घनत्व $n$ में होने वाली तीव्र वृद्धि विश्रांति काल $\tau$ में होने वाली कमी पर बहुत भारी पड़ती है।
परिणामस्वरूप, अर्धचालक की प्रतिरोधकता तापमान बढ़ने पर तेजी से चरघातांकी रूप से घटती है।
ग्राफ़ 3 तापमान के साथ प्रतिरोधकता में होने वाली इस विशिष्ट चरघातांकी कमी को सही ढंग से निरूपित करता है।

अतः विकल्प 3 सही उत्तर है।
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