Kontaktpotenzialunterschied Taschenrechner

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Photonische Geräte

Geräte mit optischen Komponenten

Laser

✖Die absolute Temperatur stellt die Temperatur des Systems dar.ⓘ Absolute Temperatur [T]			+10% -10%
✖Unter Akzeptorkonzentration versteht man die Konzentration von Akzeptor-Dotierstoffatomen in einem Halbleitermaterial.ⓘ Akzeptorkonzentration [N_A]			+10% -10%
✖Unter Donatorkonzentration versteht man die Konzentration von Donator-Dotierstoffatomen, die in ein Halbleitermaterial eingebracht werden, um die Anzahl freier Elektronen zu erhöhen.ⓘ Spenderkonzentration [N_D]			+10% -10%
✖Die intrinsische Ladungsträgerkonzentration bezieht sich auf die Konzentration der Ladungsträger, sowohl der Mehrheits- als auch der Minderheitsladungsträger, eines intrinsischen Halbleiters im thermischen Gleichgewicht.ⓘ Intrinsische Trägerkonzentration [n1_i]			+10% -10%

✖Die Spannung am PN-Übergang ist das eingebaute Potenzial am PN-Übergang eines Halbleiters ohne externe Vorspannung.ⓘ Kontaktpotenzialunterschied [V₀]

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Formel

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Kontaktpotenzialunterschied

Formel

`"V"_{"0"} = ("[BoltZ]"*"T")/"[Charge-e]"*ln(("N"_{"A"}*"N"_{"D"})/("n1"_{"i"})^2)`

Beispiel

`"0.623837V"=("[BoltZ]"*"393K")/"[Charge-e]"*ln(("1e+22/m³"*"1e+24/m³")/("1e+19/m³")^2)`

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Kontaktpotenzialunterschied Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Spannung am PN-Anschluss = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln((Akzeptorkonzentration*Spenderkonzentration)/(Intrinsische Trägerkonzentration)^2)
V₀ = ([BoltZ]*T)/[Charge-e]*ln((N_A*N_D)/(n1_i)^2)
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 1 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19
[BoltZ] - Boltzmann-Konstante Wert genommen als 1.38064852E-23

Verwendete Funktionen

ln - Der natürliche Logarithmus, auch Logarithmus zur Basis e genannt, ist die Umkehrfunktion der natürlichen Exponentialfunktion., ln(Number)

Verwendete Variablen

Spannung am PN-Anschluss - (Gemessen in Volt) - Die Spannung am PN-Übergang ist das eingebaute Potenzial am PN-Übergang eines Halbleiters ohne externe Vorspannung.
Absolute Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die absolute Temperatur stellt die Temperatur des Systems dar.
Akzeptorkonzentration - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Unter Akzeptorkonzentration versteht man die Konzentration von Akzeptor-Dotierstoffatomen in einem Halbleitermaterial.
Spenderkonzentration - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Unter Donatorkonzentration versteht man die Konzentration von Donator-Dotierstoffatomen, die in ein Halbleitermaterial eingebracht werden, um die Anzahl freier Elektronen zu erhöhen.
Intrinsische Trägerkonzentration - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Die intrinsische Ladungsträgerkonzentration bezieht sich auf die Konzentration der Ladungsträger, sowohl der Mehrheits- als auch der Minderheitsladungsträger, eines intrinsischen Halbleiters im thermischen Gleichgewicht.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Absolute Temperatur: 393 Kelvin --> 393 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Akzeptorkonzentration: 1E+22 1 pro Kubikmeter --> 1E+22 1 pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Spenderkonzentration: 1E+24 1 pro Kubikmeter --> 1E+24 1 pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Intrinsische Trägerkonzentration: 1E+19 1 pro Kubikmeter --> 1E+19 1 pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V₀ = ([BoltZ]*T)/[Charge-e]*ln((N_A*N_D)/(n1_i)^2) --> ([BoltZ]*393)/[Charge-e]*ln((1E+22*1E+24)/(1E+19)^2)

Auswerten ... ...

V₀ = 0.623836767969216

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.623836767969216 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.623836767969216 ≈ 0.623837 Volt <-- Spannung am PN-Anschluss

(Berechnung in 00.022 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Priyanka G. Chalikar

Das National Institute of Engineering (NIE), Mysuru

Priyanka G. Chalikar hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Spektrale Strahlungsemission

Gehen Spektrale Strahlungsemission = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Wellenlänge des sichtbaren Lichts^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Wellenlänge des sichtbaren Lichts*[BoltZ]*Absolute Temperatur))-1)

Sättigungsstromdichte

Gehen Sättigungsstromdichte = [Charge-e]*((Diffusionskoeffizient des Lochs)/Diffusionslänge des Lochs*Lochkonzentration im n-Bereich+(Elektronendiffusionskoeffizient)/Diffusionslänge des Elektrons*Elektronenkonzentration im p-Bereich)

Kontaktpotenzialunterschied

Gehen Spannung am PN-Anschluss = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln((Akzeptorkonzentration*Spenderkonzentration)/(Intrinsische Trägerkonzentration)^2)

Energiedichte bei gegebenen Einstein-Koeffizienten

Gehen Energiedichte = (8*[hP]*Häufigkeit der Strahlung^3)/[c]^3*(1/(exp((Plancksche Konstante*Häufigkeit der Strahlung)/([BoltZ]*Temperatur))-1))

Protonenkonzentration unter unausgeglichenen Bedingungen

Gehen Protonenkonzentration = Intrinsische Elektronenkonzentration*exp((Eigenenergieniveau eines Halbleiters-Quasi-Fermi-Niveau von Elektronen)/([BoltZ]*Absolute Temperatur))

Gesamtstromdichte

Gehen Gesamtstromdichte = Sättigungsstromdichte*(exp(([Charge-e]*Spannung am PN-Anschluss)/([BoltZ]*Absolute Temperatur))-1)

Nettophasenverschiebung

Gehen Nettophasenverschiebung = pi/Wellenlänge des Lichts*(Brechungsindex)^3*Länge der Faser*Versorgungsspannung

Relative Bevölkerung

Gehen Relative Bevölkerung = exp(-([hP]*Relative Frequenz)/([BoltZ]*Absolute Temperatur))

Abgestrahlte optische Leistung

Gehen Abgestrahlte optische Leistung = Emissionsgrad*[Stefan-BoltZ]*Bereich der Quelle*Temperatur^4

Modusnummer

Gehen Modusnummer = (2*Länge des Hohlraums*Brechungsindex)/Photonenwellenlänge

Wellenlänge der Strahlung in Vakuum

Gehen Wellenlänge der Welle = Spitzenwinkel*(180/pi)*2*Einzelnes Loch