Fermi-Funktion Taschenrechner

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✖Die Elektronenkonzentration im Leitungsband bezieht sich auf die Menge oder Häufigkeit freier Elektronen, die für die Leitung im Leitungsband eines Halbleitermaterials zur Verfügung stehen.ⓘ Elektronenkonzentration im Leitungsband [n₀]			+10% -10%
✖Die effektive Zustandsdichte im Leitungsband ist definiert als die Anzahl äquivalenter Energieminima im Leitungsband.ⓘ Effektive Zustandsdichte im Leitungsband [N_c]			+10% -10%

✖Die Fermi-Funktion ist als ein Begriff definiert, der verwendet wird, um die Spitze der Sammlung von Elektronenenergieniveaus bei absoluter Nulltemperatur zu beschreiben.ⓘ Fermi-Funktion [f_E]

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Formel

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Fermi-Funktion

Formel

`"f"_{"E"} = "n"_{"0"}/"N"_{"c"}`

Beispiel

`"0.021875"="1.4e7/m³"/"6.4e8/m³"`

Taschenrechner

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Fermi-Funktion Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Fermi-Funktion = Elektronenkonzentration im Leitungsband/Effektive Zustandsdichte im Leitungsband
f_E = n₀/N_c
Diese formel verwendet 3 Variablen

Verwendete Variablen

Fermi-Funktion - Die Fermi-Funktion ist als ein Begriff definiert, der verwendet wird, um die Spitze der Sammlung von Elektronenenergieniveaus bei absoluter Nulltemperatur zu beschreiben.
Elektronenkonzentration im Leitungsband - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Die Elektronenkonzentration im Leitungsband bezieht sich auf die Menge oder Häufigkeit freier Elektronen, die für die Leitung im Leitungsband eines Halbleitermaterials zur Verfügung stehen.
Effektive Zustandsdichte im Leitungsband - (Gemessen in 1 pro Kubikmeter) - Die effektive Zustandsdichte im Leitungsband ist definiert als die Anzahl äquivalenter Energieminima im Leitungsband.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Elektronenkonzentration im Leitungsband: 14000000 1 pro Kubikmeter --> 14000000 1 pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Effektive Zustandsdichte im Leitungsband: 640000000 1 pro Kubikmeter --> 640000000 1 pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

f_E = n₀/N_c --> 14000000/640000000

Auswerten ... ...

f_E = 0.021875

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.021875 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.021875 <-- Fermi-Funktion

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institut für Technologie (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri hat diesen Rechner und 900+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod hat diesen Rechner und 1900+ weitere Rechner verifiziert!

< 20 Energieband Taschenrechner

Intrinsische Trägerkonzentration

Gehen Intrinsische Trägerkonzentration = sqrt(Effektive Zustandsdichte im Valenzband*Effektive Zustandsdichte im Leitungsband)*exp(-Energielücke/(2*[BoltZ]*Temperatur))

Trägerlebensdauer

Gehen Trägerlebensdauer = 1/(Verhältnismäßigkeit für Rekombination*(Lochkonzentration im Volantband+Elektronenkonzentration im Leitungsband))

Energie des Elektrons bei gegebener Coulomb-Konstante

Gehen Energie des Elektrons = (Quantenzahl^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Mögliche Bohrlochlänge^2)

Steady-State-Elektronenkonzentration

Gehen Steady-State-Carrier-Konzentration = Elektronenkonzentration im Leitungsband+Überschüssige Trägerkonzentration

Flüssigkeitskonzentration

Gehen Verunreinigungskonzentration in Flüssigkeit = Verunreinigungskonzentration im Feststoff/Verteilungskoeffizient

Verteilungskoeffizient

Gehen Verteilungskoeffizient = Verunreinigungskonzentration im Feststoff/Verunreinigungskonzentration in Flüssigkeit

Rekombinationslebensdauer

Gehen Rekombinationslebensdauer = (Verhältnismäßigkeit für Rekombination*Lochkonzentration im Volantband)^-1

Nettoänderungsrate im Leitungsband

Gehen Verhältnismäßigkeit für Rekombination = Thermische Erzeugung/(Intrinsische Trägerkonzentration^2)

Konzentration im Leitungsband

Gehen Elektronenkonzentration im Leitungsband = Effektive Zustandsdichte im Leitungsband*Fermi-Funktion

Effektive Staatsdichte

Gehen Effektive Zustandsdichte im Leitungsband = Elektronenkonzentration im Leitungsband/Fermi-Funktion

Wärmeerzeugungsrate

Gehen Thermische Erzeugung = Verhältnismäßigkeit für Rekombination*(Intrinsische Trägerkonzentration^2)

Fermi-Funktion

Gehen Fermi-Funktion = Elektronenkonzentration im Leitungsband/Effektive Zustandsdichte im Leitungsband

Zustand der effektiven Dichte im Valenzband

Gehen Effektive Zustandsdichte im Valenzband = Lochkonzentration im Volantband/(1-Fermi-Funktion)

Konzentration von Löchern im Valenzband

Gehen Lochkonzentration im Volantband = Effektive Zustandsdichte im Valenzband*(1-Fermi-Funktion)

Übermäßige Trägerkonzentration

Gehen Überschüssige Trägerkonzentration = Optische Erzeugungsrate*Rekombinationslebensdauer

Optische Erzeugungsrate

Gehen Optische Erzeugungsrate = Überschüssige Trägerkonzentration/Rekombinationslebensdauer

Photoelektronenenergie

Gehen Photoelektronenenergie = [hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts

Leitungsbandenergie

Gehen Leitungsbandenergie = Energielücke+Valenzbandenergie

Valenzbandenergie

Gehen Valenzbandenergie = Leitungsbandenergie-Energielücke

Energielücke

Gehen Energielücke = Leitungsbandenergie-Valenzbandenergie

< 15 Halbleiterträger Taschenrechner

Intrinsische Trägerkonzentration

Gehen Intrinsische Trägerkonzentration = sqrt(Effektive Zustandsdichte im Valenzband*Effektive Zustandsdichte im Leitungsband)*exp(-Energielücke/(2*[BoltZ]*Temperatur))

Trägerlebensdauer

Gehen Trägerlebensdauer = 1/(Verhältnismäßigkeit für Rekombination*(Lochkonzentration im Volantband+Elektronenkonzentration im Leitungsband))

Radius der N-ten Umlaufbahn des Elektrons

Gehen Radius der n-ten Umlaufbahn des Elektrons = ([Coulomb]*Quantenzahl^2*[hP]^2)/(Teilchenmasse*[Charge-e]^2)

Elektronenflussdichte

Gehen Elektronenflussdichte = (Mittleres freies Wegelektron/(2*Zeit))*Unterschied in der Elektronenkonzentration

Quantenzustand

Gehen Energie im Quantenzustand = (Quantenzahl^2*pi^2*[hP]^2)/(2*Teilchenmasse*Mögliche Bohrlochlänge^2)

Verteilungskoeffizient

Gehen Verteilungskoeffizient = Verunreinigungskonzentration im Feststoff/Verunreinigungskonzentration in Flüssigkeit

Elektronenvervielfachung

Gehen Elektronenmultiplikation = Anzahl der Elektronen außerhalb der Region/Anzahl der Elektronen in der Region

Fermi-Funktion

Gehen Fermi-Funktion = Elektronenkonzentration im Leitungsband/Effektive Zustandsdichte im Leitungsband

Zustand der effektiven Dichte im Valenzband

Gehen Effektive Zustandsdichte im Valenzband = Lochkonzentration im Volantband/(1-Fermi-Funktion)

Durchschnittlicher Zeitaufwand pro Loch

Gehen Durchschnittlicher Zeitaufwand pro Loch = Optische Erzeugungsrate*Majority Carrier Decay

Übermäßige Trägerkonzentration

Gehen Überschüssige Trägerkonzentration = Optische Erzeugungsrate*Rekombinationslebensdauer

Photoelektronenenergie

Gehen Photoelektronenenergie = [hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts

Elektronenstromdichte

Gehen Elektronenstromdichte = Gesamtträgerstromdichte-Lochstromdichte

Lochstromdichte

Gehen Lochstromdichte = Gesamtträgerstromdichte-Elektronenstromdichte

Leitungsbandenergie

Gehen Leitungsbandenergie = Energielücke+Valenzbandenergie

Fermi-Funktion Formel

Fermi-Funktion = Elektronenkonzentration im Leitungsband/Effektive Zustandsdichte im Leitungsband
f_E = n₀/N_c

Was ist Fermi Level?

"Fermi-Niveau" ist der Begriff, der verwendet wird, um die Spitze der Sammlung von Elektronenenergieniveaus bei absoluter Nulltemperatur zu beschreiben. Dieses Konzept stammt aus der Fermi-Dirac-Statistik.

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