Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung
Gebrauchte Formel
Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion = 1/(1+e^((Fermi-Niveau-Energie-Fermi-Niveau-Energie)/([BoltZ]*Temperatur)))
fE = 1/(1+e^((Ef-Ef)/([BoltZ]*T)))
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 3 Variablen
Verwendete Konstanten
[BoltZ] - постоянная Больцмана Wert genommen als 1.38064852E-23
e - постоянная Нейпира Wert genommen als 2.71828182845904523536028747135266249
Verwendete Variablen
Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion - Die Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion ist eine Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion. Die Fermi-Funktion bestimmt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Energiezustand (E) unter Gleichgewichtsbedingungen mit einem Elektron besetzt ist.
Fermi-Niveau-Energie - (Gemessen in Joule) - Fermi-Niveau-Energie, auch als Fermi-Niveau bezeichnet. lt ist das höchste gefüllte Energieniveau im Energieband bei null Kelvin.
Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die Temperatur ist der Grad oder die Intensität der Wärme, die in einer Substanz oder einem Objekt vorhanden ist.
SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit
Fermi-Niveau-Energie: 52 Elektronen Volt --> 8.33132211600004E-18 Joule (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Temperatur: 290 Kelvin --> 290 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
SCHRITT 2: Formel auswerten
Eingabewerte in Formel ersetzen
fE = 1/(1+e^((Ef-Ef)/([BoltZ]*T))) --> 1/(1+e^((8.33132211600004E-18-8.33132211600004E-18)/([BoltZ]*290)))
Auswerten ... ...
fE = 0.5
SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit
0.5 --> Keine Konvertierung erforderlich
ENDGÜLTIGE ANTWORT
0.5 <-- Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion
(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

Credits

Erstellt von Tejasvini Thakral
Dr. BR Ambedkar Nationales Institut für Technologie (NITJ), Bareilly
Tejasvini Thakral hat diesen Rechner und 3 weitere Rechner erstellt!
Geprüft von Rachita C
BMS College of Engineering (BMSCE), Banglore
Rachita C hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

13 Halbleitereigenschaften Taschenrechner

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

Fermi-Dirac-Verteilungsfunktion Formel

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

Welche Bedeutung hat das Fermi-Niveau?

Die Bedeutung der Fermi-Energie wird am deutlichsten deutlich, wenn man T=0 setzt. Am absoluten Nullpunkt ist die Wahrscheinlichkeit =1 für Energien kleiner als die Fermi-Energie und Null für Energien größer als die Fermi-Energie. Wir stellen uns alle Ebenen bis zur Fermi-Energie als gefüllt vor, aber kein Teilchen hat eine größere Energie. Dies steht völlig im Einklang mit dem Pauli-Ausschlussprinzip, bei dem jeder Quantenzustand ein, aber nur ein Teilchen haben kann.

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