Leitfähigkeit in Halbleitern Taschenrechner

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Halbleitereigenschaften

Betriebsparameter des Transistors

Diodeneigenschaften

Elektrostatische Parameter

Ladungsträgereigenschaften

✖Unter Elektronendichte versteht man das Maß dafür, wie viele Elektronen in einer bestimmten Menge des Materials vorhanden sind.ⓘ Elektronendichte [ρ_e]			+10% -10%
✖Die Mobilität von Elektronen ist definiert als die Größe der durchschnittlichen Driftgeschwindigkeit pro elektrischer Feldeinheit.ⓘ Mobilität des Elektrons [μ_n]			+10% -10%
✖Die Löcherdichte bezieht sich auf die Anzahl freier Energiezustände (bekannt als "Löcher"), die im Valenzband eines Halbleitermaterials existieren können.ⓘ Lochdichte [ρ_h]			+10% -10%
✖Die Beweglichkeit von Löchern ist die Fähigkeit eines Lochs, sich in Gegenwart eines angelegten elektrischen Feldes durch ein Metall oder einen Halbleiter zu bewegen.ⓘ Mobilität von Löchern [μ_p]			+10% -10%

✖Die Leitfähigkeit ist das Maß für die Leichtigkeit, mit der elektrische Ladung oder Wärme durch ein Material fließen kann. Es ist der Kehrwert des spezifischen Widerstands.ⓘ Leitfähigkeit in Halbleitern [σ]

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Formel

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Leitfähigkeit in Halbleitern

Formel

`"σ" = ("ρ"_{"e"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"n"})+("ρ"_{"h"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"p"})`

Beispiel

`"0.868062S/m"=("3.01e10kg/cm³"*"[Charge-e]"*"180m²/V*s")+("100000.345kg/cm³"*"[Charge-e]"*"150m²/V*s")`

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Leitfähigkeit in Halbleitern Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Leitfähigkeit = (Elektronendichte*[Charge-e]*Mobilität des Elektrons)+(Lochdichte*[Charge-e]*Mobilität von Löchern)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19

Verwendete Variablen

Leitfähigkeit - (Gemessen in Siemens / Meter) - Die Leitfähigkeit ist das Maß für die Leichtigkeit, mit der elektrische Ladung oder Wärme durch ein Material fließen kann. Es ist der Kehrwert des spezifischen Widerstands.
Elektronendichte - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Unter Elektronendichte versteht man das Maß dafür, wie viele Elektronen in einer bestimmten Menge des Materials vorhanden sind.
Mobilität des Elektrons - (Gemessen in Quadratmeter pro Volt pro Sekunde) - Die Mobilität von Elektronen ist definiert als die Größe der durchschnittlichen Driftgeschwindigkeit pro elektrischer Feldeinheit.
Lochdichte - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Löcherdichte bezieht sich auf die Anzahl freier Energiezustände (bekannt als "Löcher"), die im Valenzband eines Halbleitermaterials existieren können.
Mobilität von Löchern - (Gemessen in Quadratmeter pro Volt pro Sekunde) - Die Beweglichkeit von Löchern ist die Fähigkeit eines Lochs, sich in Gegenwart eines angelegten elektrischen Feldes durch ein Metall oder einen Halbleiter zu bewegen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Elektronendichte: 30100000000 Kilogramm pro Kubikzentimeter --> 3.01E+16 Kilogramm pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Mobilität des Elektrons: 180 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde --> 180 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Lochdichte: 100000.345 Kilogramm pro Kubikzentimeter --> 100000345000 Kilogramm pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Mobilität von Löchern: 150 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde --> 150 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p) --> (3.01E+16*[Charge-e]*180)+(100000345000*[Charge-e]*150)

Auswerten ... ...

σ = 0.868061695989221

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.868061695989221 Siemens / Meter --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.868061695989221 ≈ 0.868062 Siemens / Meter <-- Leitfähigkeit

(Berechnung in 00.021 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Akshada Kulkarni

Nationales Institut für Informationstechnologie (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni hat diesen Rechner und 500+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Team Softusvista

Softusvista Office (Pune), Indien

Team Softusvista hat diesen Rechner und 1100+ weitere Rechner verifiziert!

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Leitfähigkeit in Halbleitern

Gehen Leitfähigkeit = (Elektronendichte*[Charge-e]*Mobilität des Elektrons)+(Lochdichte*[Charge-e]*Mobilität von Löchern)

Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion

Gehen Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion = 1/(1+e^((Fermi-Niveau-Energie-Fermi-Niveau-Energie)/([BoltZ]*Temperatur)))

Leitfähigkeit extrinsischer Halbleiter für N-Typ

Gehen Leitfähigkeit extrinsischer Halbleiter (n-Typ) = Spenderkonzentration*[Charge-e]*Mobilität des Elektrons

Leitfähigkeit von extrinsischen Halbleitern für P-Typ

Gehen Leitfähigkeit extrinsischer Halbleiter (p-Typ) = Akzeptorkonzentration*[Charge-e]*Mobilität von Löchern

Elektronendiffusionslänge

Gehen Elektronendiffusionslänge = sqrt(Elektronendiffusionskonstante*Minority Carrier Lifetime)

Energiebandlücke

Gehen Energiebandlücke = Energiebandlücke bei 0K-(Temperatur*Materialspezifische Konstante)

Mehrheitliche Ladungsträgerkonzentration in Halbleitern

Gehen Konzentration der Mehrheit der Träger = Intrinsische Trägerkonzentration^2/Konzentration von Minderheitsträgern

Mehrheitsträgerkonzentration im Halbleiter für p-Typ

Gehen Konzentration der Mehrheit der Träger = Intrinsische Trägerkonzentration^2/Konzentration von Minderheitsträgern

Fermi-Niveau intrinsischer Halbleiter

Gehen Intrinsischer Fermi-Level-Halbleiter = (Leitungsbandenergie+Volantband-Energie)/2

Mobilität von Ladungsträgern

Gehen Ladungsträgermobilität = Driftgeschwindigkeit/Elektrische Feldstärke

Driftstromdichte

Gehen Driftstromdichte = Löcher Stromdichte+Elektronenstromdichte

Sättigungsspannung unter Verwendung der Schwellenspannung

Gehen Sättigungsspannung = Gate-Source-Spannung-Grenzspannung

Elektrisches Feld aufgrund der Hall-Spannung

Gehen Hall elektrisches Feld = Hall-Spannung/Leiterbreite

Leitfähigkeit in Halbleitern Formel

Leitfähigkeit = (Elektronendichte*[Charge-e]*Mobilität des Elektrons)+(Lochdichte*[Charge-e]*Mobilität von Löchern)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)

Was ist Leitfähigkeit in Halbleitern?

Die Leitfähigkeit ist direkt proportional zur Mobilität. Wenn sowohl Donor- als auch Akzeptorverunreinigungen in einem Halbleiter vorhanden sind, kann man sagen, dass die Gesamtleitfähigkeit auf die Leitfähigkeit sowohl der Elektronen als auch der in einem Halbleiter vorhandenen Löcher zurückzuführen ist.

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