Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen Taschenrechner

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✖Die Elektronenkonzentration bezieht sich auf die Anzahl der Elektronen pro Volumeneinheit in einem Material.ⓘ Elektronenkonzentration [n]			+10% -10%
✖Elektronenmobilität beschreibt, wie schnell sich Elektronen als Reaktion auf ein elektrisches Feld durch das Material bewegen können.ⓘ Elektronenmobilität [μ_n]			+10% -10%
✖Die elektrische Feldstärke ist eine Vektorgröße, die die Kraft darstellt, die eine positive Testladung an einem bestimmten Punkt im Raum aufgrund der Anwesenheit anderer Ladungen erfährt.ⓘ Elektrische Feldstärke [E_i]			+10% -10%

✖Unter Driftstromdichte durch Elektronen versteht man die Bewegung von Ladungsträgern (Elektronen) in einem Halbleitermaterial unter dem Einfluss eines elektrischen Felds.ⓘ Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen [J_n]

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Formel

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Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen

Formel

`"J"_{"n"} = "[Charge-e]"*"n"*"μ"_{"n"}*"E"_{"i"}`

Beispiel

`"53.83313µA"="[Charge-e]"*"1E^6electrons/cm³"*"30m²/V*s"*"11.2V/m"`

Taschenrechner

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Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Driftstromdichte aufgrund von Elektronen = [Charge-e]*Elektronenkonzentration*Elektronenmobilität*Elektrische Feldstärke
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 4 Variablen

Verwendete Konstanten

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

Verwendete Variablen

Driftstromdichte aufgrund von Elektronen - (Gemessen in Ampere) - Unter Driftstromdichte durch Elektronen versteht man die Bewegung von Ladungsträgern (Elektronen) in einem Halbleitermaterial unter dem Einfluss eines elektrischen Felds.
Elektronenkonzentration - (Gemessen in Elektronen pro Kubikmeter) - Die Elektronenkonzentration bezieht sich auf die Anzahl der Elektronen pro Volumeneinheit in einem Material.
Elektronenmobilität - (Gemessen in Quadratmeter pro Volt pro Sekunde) - Elektronenmobilität beschreibt, wie schnell sich Elektronen als Reaktion auf ein elektrisches Feld durch das Material bewegen können.
Elektrische Feldstärke - (Gemessen in Volt pro Meter) - Die elektrische Feldstärke ist eine Vektorgröße, die die Kraft darstellt, die eine positive Testladung an einem bestimmten Punkt im Raum aufgrund der Anwesenheit anderer Ladungen erfährt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Elektronenkonzentration: 1000000 Elektronen pro Kubikzentimeter --> 1000000000000 Elektronen pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Elektronenmobilität: 30 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde --> 30 Quadratmeter pro Volt pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Elektrische Feldstärke: 11.2 Volt pro Meter --> 11.2 Volt pro Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i --> [Charge-e]*1000000000000*30*11.2

Auswerten ... ...

J_n = 5.3833134432E-05

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

5.3833134432E-05 Ampere -->53.833134432 Mikroampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

53.833134432 ≈ 53.83313 Mikroampere <-- Driftstromdichte aufgrund von Elektronen

(Berechnung in 00.005 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 50+ 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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Schaltpunktspannung

Gehen Schaltpunktspannung = (Versorgungsspannung+PMOS-Schwellenspannung+NMOS-Schwellenspannung*sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))/(1+sqrt(NMOS-Transistorverstärkung/Verstärkung des PMOS-Transistors))

Körpereffekt im MOSFET

Gehen Schwellenspannung mit Substrat = Schwellenspannung mit Zero Body Bias+Körpereffektparameter*(sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial+An den Körper angelegte Spannung)-sqrt(2*Bulk-Fermi-Potenzial))

Donator-Dotierstoffkonzentration

Gehen Donator-Dotierstoffkonzentration = (Sättigungsstrom*Transistorlänge)/([Charge-e]*Breite des Transistors*Elektronenmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Dotierstoffkonzentration des Akzeptors

Gehen Dotierstoffkonzentration des Akzeptors = 1/(2*pi*Transistorlänge*Breite des Transistors*[Charge-e]*Lochmobilität*Kapazität der Sperrschicht)

Drainstrom des MOSFET im Sättigungsbereich

Gehen Stromverbrauch = Transkonduktanzparameter/2*(Gate-Source-Spannung-Schwellenspannung mit Zero Body Bias)^2*(1+Modulationsfaktor der Kanallänge*Drain-Quellenspannung)

Maximale Dotierstoffkonzentration

Gehen Maximale Dotierstoffkonzentration = Referenzkonzentration*exp(-Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit/([BoltZ]*Absolute Temperatur))

Ausbreitungszeit

Gehen Ausbreitungszeit = 0.7*Anzahl der Durchgangstransistoren*((Anzahl der Durchgangstransistoren+1)/2)*Widerstand im MOSFET*Lastkapazität

Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Elektronen = [Charge-e]*Elektronenkonzentration*Elektronenmobilität*Elektrische Feldstärke

Driftstromdichte aufgrund von Löchern

Gehen Driftstromdichte aufgrund von Löchern = [Charge-e]*Lochkonzentration*Lochmobilität*Elektrische Feldstärke

Kanalwiderstand

Gehen Kanalwiderstand = Transistorlänge/Breite des Transistors*1/(Elektronenmobilität*Trägerdichte)

MOSFET-Einheitsverstärkungsfrequenz

Gehen Einheitsverstärkungsfrequenz im MOSFET = Transkonduktanz im MOSFET/(Gate-Source-Kapazität+Gate-Drain-Kapazität)

Kritische Dimension

Gehen Kritische Dimension = Prozessabhängige Konstante*Wellenlänge in der Fotolithographie/Numerische Apertur

Tiefenschärfe

Gehen Tiefenschärfe = Proportionalitätsfaktor*Wellenlänge in der Fotolithographie/(Numerische Apertur^2)

Die pro Wafer

Gehen Die pro Wafer = (pi*Waferdurchmesser^2)/(4*Größe jedes Würfels)

Äquivalente Oxiddicke

Gehen Äquivalente Oxiddicke = Materialstärke*(3.9/Dielektrizitätskonstante des Materials)

Driftstromdichte aufgrund freier Elektronen Formel

Driftstromdichte aufgrund von Elektronen = [Charge-e]*Elektronenkonzentration*Elektronenmobilität*Elektrische Feldstärke
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i

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