Maximale Dotierstoffkonzentration Taschenrechner

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✖Referenzkonzentration bezieht sich auf eine Konstante, die als Referenz- oder Basiskonzentration dient.ⓘ Referenzkonzentration [C_o]			+10% -10%
✖Die Aktivierungsenergie für die Feststofflöslichkeit ist ein Parameter, der die Energiebarriere für den Einbau von Dotierstoffatomen in das Kristallgitter eines Halbleitermaterials charakterisiert.ⓘ Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit [E_s]			+10% -10%
✖Die absolute Temperatur ist ein Maß für die Wärmeenergie in einem System und wird in Kelvin gemessen.ⓘ Absolute Temperatur [T_a]			+10% -10%

✖Die maximale Dotierstoffkonzentration beschreibt, wie die Konzentration der Dotierstoffatome in einem Halbleitermaterial mit zunehmender Temperatur exponentiell abnimmt.ⓘ Maximale Dotierstoffkonzentration [C_s]

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Formel

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Maximale Dotierstoffkonzentration

Formel

`"C"_{"s"} = "C"_{"o"}*exp(-"E"_{"s"}/("[BoltZ]"*"T"_{"a"}))`

Beispiel

`"4.9E^-9electrons/cm³"="0.005"*exp(-"1E^-23J"/("[BoltZ]"*"24.5K"))`

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Maximale Dotierstoffkonzentration Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Maximale Dotierstoffkonzentration = Referenzkonzentration*exp(-Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit/([BoltZ]*Absolute Temperatur))
C_s = C_o*exp(-E_s/([BoltZ]*T_a))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 4 Variablen

Verwendete Konstanten

[BoltZ] - Boltzmann-Konstante Wert genommen als 1.38064852E-23

Verwendete Funktionen

exp - Bei einer Exponentialfunktion ändert sich der Wert der Funktion bei jeder Änderung der unabhängigen Variablen um einen konstanten Faktor., exp(Number)

Verwendete Variablen

Maximale Dotierstoffkonzentration - (Gemessen in Elektronen pro Kubikmeter) - Die maximale Dotierstoffkonzentration beschreibt, wie die Konzentration der Dotierstoffatome in einem Halbleitermaterial mit zunehmender Temperatur exponentiell abnimmt.
Referenzkonzentration - Referenzkonzentration bezieht sich auf eine Konstante, die als Referenz- oder Basiskonzentration dient.
Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit - (Gemessen in Joule) - Die Aktivierungsenergie für die Feststofflöslichkeit ist ein Parameter, der die Energiebarriere für den Einbau von Dotierstoffatomen in das Kristallgitter eines Halbleitermaterials charakterisiert.
Absolute Temperatur - (Gemessen in Kelvin) - Die absolute Temperatur ist ein Maß für die Wärmeenergie in einem System und wird in Kelvin gemessen.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Referenzkonzentration: 0.005 --> Keine Konvertierung erforderlich
Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit: 1E-23 Joule --> 1E-23 Joule Keine Konvertierung erforderlich
Absolute Temperatur: 24.5 Kelvin --> 24.5 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

C_s = C_o*exp(-E_s/([BoltZ]*T_a)) --> 0.005*exp(-1E-23/([BoltZ]*24.5))

Auswerten ... ...

C_s = 0.00485434780101741

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.00485434780101741 Elektronen pro Kubikmeter -->4.85434780101741E-09 Elektronen pro Kubikzentimeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

4.85434780101741E-09 ≈ 4.9E-9 Elektronen pro Kubikzentimeter <-- Maximale Dotierstoffkonzentration

(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 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)

Maximale Dotierstoffkonzentration Formel

Maximale Dotierstoffkonzentration = Referenzkonzentration*exp(-Aktivierungsenergie für feste Löslichkeit/([BoltZ]*Absolute Temperatur))
C_s = C_o*exp(-E_s/([BoltZ]*T_a))

Wo finde ich Werte für die Aktivierungsenergie?

Experimentelle Werte für die Aktivierungsenergie finden sich in Lehrbüchern zur Halbleiterphysik, Forschungsarbeiten und Datenbanken zu Materialeigenschaften. Forscher berichten in der Literatur häufig über E_s für bestimmte Materialien und Dotierstoffe.

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