Calculadora Densidad de corriente debido a agujeros

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Características del portador de carga

Características de los semiconductores

Características del diodo

Parámetros de funcionamiento del transistor

Parámetros electrostáticos

✖La concentración de agujeros se refiere al número total de agujeros presentes en un área en particular.ⓘ Concentración de agujeros [N_p]			+10% -10%
✖La movilidad de los agujeros es la capacidad de un agujero para moverse a través de un metal o semiconductor, en presencia de un campo eléctrico aplicado.ⓘ Movilidad de Agujeros [μ_p]			+10% -10%
✖La intensidad del campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimentan las partículas cargadas (como electrones o huecos) dentro del material.ⓘ Intensidad de campo eléctrico [E]			+10% -10%

✖La densidad de corriente de los agujeros se define como la cantidad de corriente eléctrica que viaja debido a los agujeros por unidad de área de sección transversal. Se denomina densidad de corriente y se expresa en amperios por metro cuadrado.ⓘ Densidad de corriente debido a agujeros [J_p]

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Fórmula

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Densidad de corriente debido a agujeros

Fórmula

`"J"_{"p"} = "[Charge-e]"*"N"_{"p"}*"μ"_{"p"}*"E"`

Ejemplo

`"1.647678A/m²"="[Charge-e]"*"2e16/m³"*"150m²/V*s"*"3.428V/m"`

Calculadora

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Densidad de corriente debido a agujeros Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad de campo eléctrico
J_p = [Charge-e]*N_p*μ_p*E
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variables

Constantes utilizadas

[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19

Variables utilizadas

Agujeros Densidad de corriente - (Medido en Amperio por metro cuadrado) - La densidad de corriente de los agujeros se define como la cantidad de corriente eléctrica que viaja debido a los agujeros por unidad de área de sección transversal. Se denomina densidad de corriente y se expresa en amperios por metro cuadrado.
Concentración de agujeros - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración de agujeros se refiere al número total de agujeros presentes en un área en particular.
Movilidad de Agujeros - (Medido en Metro cuadrado por voltio por segundo) - La movilidad de los agujeros es la capacidad de un agujero para moverse a través de un metal o semiconductor, en presencia de un campo eléctrico aplicado.
Intensidad de campo eléctrico - (Medido en voltios por metro) - La intensidad del campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimentan las partículas cargadas (como electrones o huecos) dentro del material.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Concentración de agujeros: 2E+16 1 por metro cúbico --> 2E+16 1 por metro cúbico No se requiere conversión
Movilidad de Agujeros: 150 Metro cuadrado por voltio por segundo --> 150 Metro cuadrado por voltio por segundo No se requiere conversión
Intensidad de campo eléctrico: 3.428 voltios por metro --> 3.428 voltios por metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

J_p = [Charge-e]*N_p*μ_p*E --> [Charge-e]*2E+16*150*3.428

Evaluar ... ...

J_p = 1.647678436008

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.647678436008 Amperio por metro cuadrado --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.647678436008 ≈ 1.647678 Amperio por metro cuadrado <-- Agujeros Densidad de corriente

(Cálculo completado en 00.008 segundos)

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Créditos

Creado por Akshada Kulkarni

Instituto Nacional de Tecnología de la Información (NIIT), Neemrana

¡Akshada Kulkarni ha creado esta calculadora y 500+ más calculadoras!

Verificada por Equipo Softusvista

Oficina Softusvista (Pune), India

¡Equipo Softusvista ha verificado esta calculadora y 1100+ más calculadoras!

< 16 Características del portador de carga Calculadoras

Concentración intrínseca

Vamos Concentración de portador intrínseco = sqrt(Densidad Efectiva en Banda de Valencia*Densidad Efectiva en Banda de Conducción)*e^((-Dependencia de la temperatura de la brecha de banda de energía)/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Sensibilidad de deflexión electrostática de CRT

Vamos Sensibilidad de deflexión electrostática = (Distancia entre placas deflectoras*Distancia de la pantalla y las placas deflectoras)/(2*Deflexión del haz*Velocidad de electrones)

Densidad de corriente debido a los electrones

Vamos Densidad de corriente de electrones = [Charge-e]*Concentración de electrones*Movilidad de electrones*Intensidad de campo eléctrico

Densidad de corriente debido a agujeros

Vamos Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad de campo eléctrico

Constante de difusión de electrones

Vamos Constante de difusión de electrones = Movilidad de electrones*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Concentración de portador intrínseco en condiciones de no equilibrio

Vamos Concentración de portador intrínseco = sqrt(Concentración de portadores mayoritarios*Concentración de portadores minoritarios)

Constante de difusión de agujeros

Vamos Constante de difusión de agujeros = Movilidad de Agujeros*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Período de tiempo de electrón

Vamos Período de trayectoria circular de partículas = (2*3.14*[Mass-e])/(Intensidad del campo magnético*[Charge-e])

Longitud de difusión del agujero

Vamos Longitud de difusión de agujeros = sqrt(Constante de difusión de agujeros*Vida útil del portador de orificios)

Fuerza sobre el elemento actual en el campo magnético

Vamos Fuerza = Elemento actual*Densidad de flujo magnético*sin(Ángulo entre planos)

Velocidad del electrón

Vamos Velocidad debido al voltaje = sqrt((2*[Charge-e]*Voltaje)/[Mass-e])

Conductividad en metales

Vamos Conductividad = Concentración de electrones*[Charge-e]*Movilidad de electrones

Velocidad del electrón en campos de fuerza

Vamos Velocidad del electrón en campos de fuerza = Intensidad de campo eléctrico/Intensidad del campo magnético

Voltaje Térmico

Vamos Voltaje Térmico = [BoltZ]*Temperatura/[Charge-e]

Voltaje Térmico usando la Ecuación de Einstein

Vamos Voltaje Térmico = Constante de difusión de electrones/Movilidad de electrones

Densidad de corriente de convección

Vamos Densidad de corriente de convección = Cargar densidad*Velocidad de carga

Densidad de corriente debido a agujeros Fórmula

Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad de campo eléctrico
J_p = [Charge-e]*N_p*μ_p*E

¿En qué se diferencia la densidad de corriente en los huecos de la densidad de corriente en los electrones?

En los semiconductores, la corriente fluye no solo debido a los electrones, sino que se debe a la deriva de electrones y a los huecos. El movimiento de los agujeros es siempre opuesto al de los electrones correspondientes. Los agujeros aportan corriente a su dirección de movimiento, mientras que los electrones aportan corriente opuesta a su dirección de movimiento. Por tanto, ambas corrientes irán en la misma dirección. Los electrones involucrados en la generación de corriente en el semiconductor se mueven a través de la banda de conducción, mientras que los agujeros que causan la corriente en el semiconductor se mueven a través de la banda de cenefa. Es por eso que la movilidad de los electrones y los huecos son diferentes en los semiconductores.

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