Maximale Erschöpfungstiefe Taschenrechner

✖Das Bulk-Fermi-Potenzial ist ein Parameter, der das elektrostatische Potential in der Masse (im Inneren) eines Halbleitermaterials beschreibt.ⓘ Bulk-Fermi-Potenzial [Φ_f]			+10% -10%
✖Die Dotierungskonzentration des Akzeptors bezieht sich auf die Konzentration der Akzeptoratome, die einem Halbleitermaterial absichtlich hinzugefügt werden.ⓘ Dopingkonzentration des Akzeptors [N_A]			+10% -10%

✖Die maximale Verarmungstiefe bezieht sich auf das maximale Ausmaß, bis zu dem sich der Verarmungsbereich unter bestimmten Betriebsbedingungen in das Halbleitermaterial des Geräts hinein erstreckt.ⓘ Maximale Erschöpfungstiefe [x_dm]

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Formel

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Maximale Erschöpfungstiefe

Formel

`"x"_{"dm"} = sqrt((2*"[Permitivity-silicon]"*"modulus"(2*"Φ"_{"f"}))/("[Charge-e]"*"N"_{"A"}))`

Beispiel

`"7.4E^6m"=sqrt((2*"[Permitivity-silicon]"*"modulus"(2*"0.25V"))/("[Charge-e]"*"1.32electrons/cm³"))`

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Maximale Erschöpfungstiefe Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Maximale Erschöpfungstiefe = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Bulk-Fermi-Potenzial))/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))
x_dm = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Φ_f))/([Charge-e]*N_A))
Diese formel verwendet 2 Konstanten, 2 Funktionen, 3 Variablen

Verwendete Konstanten

[Permitivity-silicon] - Permittivität von Silizium Wert genommen als 11.7
[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)
modulus - Der Modul einer Zahl ist der Rest, wenn diese Zahl durch eine andere Zahl geteilt wird., modulus

Verwendete Variablen

Maximale Erschöpfungstiefe - (Gemessen in Meter) - Die maximale Verarmungstiefe bezieht sich auf das maximale Ausmaß, bis zu dem sich der Verarmungsbereich unter bestimmten Betriebsbedingungen in das Halbleitermaterial des Geräts hinein erstreckt.
Bulk-Fermi-Potenzial - (Gemessen in Volt) - Das Bulk-Fermi-Potenzial ist ein Parameter, der das elektrostatische Potential in der Masse (im Inneren) eines Halbleitermaterials beschreibt.
Dopingkonzentration des Akzeptors - (Gemessen in Elektronen pro Kubikmeter) - Die Dotierungskonzentration des Akzeptors bezieht sich auf die Konzentration der Akzeptoratome, die einem Halbleitermaterial absichtlich hinzugefügt werden.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Bulk-Fermi-Potenzial: 0.25 Volt --> 0.25 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Dopingkonzentration des Akzeptors: 1.32 Elektronen pro Kubikzentimeter --> 1320000 Elektronen pro Kubikmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

x_dm = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Φ_f))/([Charge-e]*N_A)) --> sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*0.25))/([Charge-e]*1320000))

Auswerten ... ...

x_dm = 7437907.45302539

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

7437907.45302539 Meter --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

7437907.45302539 ≈ 7.4E+6 Meter <-- Maximale Erschöpfungstiefe

(Berechnung in 00.004 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 Dipanjona Mallick

Heritage Institute of Technology (HITK), Kalkutta

Dipanjona Mallick hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung

Gehen Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung = -(2*sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen)/(Endspannung-Anfangsspannung)*(sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen-Endspannung)-sqrt(Eingebautes Potenzial von Seitenwandverbindungen-Anfangsspannung)))

Ziehen Sie den Strom im linearen Bereich herunter

Gehen Pulldown-Strom im linearen Bereich = sum(x,0,Anzahl paralleler Treibertransistoren,(Elektronenmobilität*Oxidkapazität/2)*(Kanalbreite/Kanallänge)*(2*(Gate-Source-Spannung-Grenzspannung)*Ausgangsspannung-Ausgangsspannung^2))

Knotenspannung bei gegebener Instanz

Gehen Knotenspannung bei gegebener Instanz = (Transkonduktanzfaktor/Knotenkapazität)*int(exp(-(1/(Knotenwiderstand*Knotenkapazität))*(Zeitraum-x))*In den Knoten fließender Strom*x,x,0,Zeitraum)

Ziehen Sie den Strom in den Sättigungsbereich

Gehen Sättigungsbereich Pulldown-Strom = sum(x,0,Anzahl paralleler Treibertransistoren,(Elektronenmobilität*Oxidkapazität/2)*(Kanalbreite/Kanallänge)*(Gate-Source-Spannung-Grenzspannung)^2)

Sättigungszeit

Gehen Sättigungszeit = -2*Ladekapazität/(Transkonduktanz-Prozessparameter*(Hohe Ausgangsspannung-Grenzspannung)^2)*int(1,x,Hohe Ausgangsspannung,Hohe Ausgangsspannung-Grenzspannung)

Zeitverzögerung, wenn NMOS im linearen Bereich arbeitet

Gehen Linearer Bereich in der Zeitverzögerung = -2*Sperrschichtkapazität*int(1/(Transkonduktanz-Prozessparameter*(2*(Eingangsspannung-Grenzspannung)*x-x^2)),x,Anfangsspannung,Endspannung)

Drainstrom fließt durch den MOS-Transistor

Gehen Stromverbrauch = (Kanalbreite/Kanallänge)*Elektronenmobilität*Oxidkapazität*int((Gate-Source-Spannung-x-Grenzspannung),x,0,Drain-Quellenspannung)

Ladungsdichte im Verarmungsbereich

Gehen Dichte der Sperrschichtladung = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors*modulus(Oberflächenpotential-Bulk-Fermi-Potenzial)))

Tiefe der mit dem Abfluss verbundenen Erschöpfungsregion

Gehen Region der Erschöpfungstiefe von Drain = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Eingebautes Verbindungspotential+Drain-Quellenspannung))/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Drainstrom im Sättigungsbereich im MOS-Transistor

Gehen Drainstrom im Sättigungsbereich = Kanalbreite*Sättigungselektronendriftgeschwindigkeit*int(Aufladen*Kurzkanalparameter,x,0,Effektive Kanallänge)

Maximale Erschöpfungstiefe

Gehen Maximale Erschöpfungstiefe = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Bulk-Fermi-Potenzial))/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Fermipotential für P-Typ

Gehen Fermipotential für P-Typ = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln(Intrinsische Trägerkonzentration/Dopingkonzentration des Akzeptors)

Fermipotential für N-Typ

Gehen Fermipotential für N-Typ = ([BoltZ]*Absolute Temperatur)/[Charge-e]*ln(Donator-Dotierstoffkonzentration/Intrinsische Trägerkonzentration)

Eingebautes Potenzial in der Erschöpfungsregion

Gehen Eingebaute Spannung = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors*modulus(-2*Bulk-Fermi-Potenzial)))

Mit der Quelle verbundene Tiefe der Erschöpfungsregion

Gehen Region der Erschöpfungstiefe der Quelle = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Eingebautes Verbindungspotential)/([Charge-e]*Dopingkonzentration des Akzeptors))

Äquivalente Großsignalkapazität

Gehen Äquivalente Großsignalkapazität = (1/(Endspannung-Anfangsspannung))*int(Sperrschichtkapazität*x,x,Anfangsspannung,Endspannung)

Substrat-Vorspannungskoeffizient

Gehen Substrat-Vorspannungskoeffizient = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Dopingkonzentration des Akzeptors)/Oxidkapazität

Durchschnittliche Verlustleistung über einen bestimmten Zeitraum

Gehen Durchschnittliche Kraft = (1/Gesamtzeitaufwand)*int(Stromspannung*Aktuell,x,0,Gesamtzeitaufwand)

Äquivalente Großsignal-Verbindungskapazität

Gehen Äquivalente Großsignal-Verbindungskapazität = Umfang der Seitenwand*Seitenwandübergangskapazität*Äquivalenzfaktor der Seitenwandspannung

Arbeitsfunktion im MOSFET

Gehen Arbeitsfuntkion = Vakuumniveau+(Energieniveau des Leitungsbandes-Fermi-Level)

Seitenwandübergangskapazität ohne Vorspannung pro Längeneinheit

Gehen Seitenwandübergangskapazität = Null-Bias-Seitenwandübergangspotential*Tiefe der Seitenwand

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