Calculadora Densidad efectiva de estados en banda de conducción

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✖La masa efectiva de electrones es un concepto utilizado en física del estado sólido para describir el comportamiento de los electrones en una red cristalina o un material semiconductor.ⓘ Masa efectiva de electrón [m_eff]			+10% -10%
✖La temperatura absoluta representa la temperatura del sistema.ⓘ Temperatura absoluta [T]			+10% -10%

✖La densidad efectiva de estados se refiere a la densidad de estados de electrones disponibles por unidad de volumen dentro de la estructura de bandas de energía de un material.ⓘ Densidad efectiva de estados en banda de conducción [N_eff]

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Fórmula

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Densidad efectiva de estados en banda de conducción

Fórmula

`"N"_{"eff"} = 2*(2*pi*"m"_{"eff"}*"[BoltZ]"*"T"/"[hP]"^2)^(3/2)`

Ejemplo

`"3.9E^24"=2*(2*pi*"0.2e-30kg"*"[BoltZ]"*"393K"/"[hP]"^2)^(3/2)`

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Densidad efectiva de estados en banda de conducción Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Densidad efectiva de estados = 2*(2*pi*Masa efectiva de electrón*[BoltZ]*Temperatura absoluta/[hP]^2)^(3/2)
N_eff = 2*(2*pi*m_eff*[BoltZ]*T/[hP]^2)^(3/2)
Esta fórmula usa 3 Constantes, 3 Variables

Constantes utilizadas

[BoltZ] - constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23
[hP] - constante de planck Valor tomado como 6.626070040E-34
pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Variables utilizadas

Densidad efectiva de estados - La densidad efectiva de estados se refiere a la densidad de estados de electrones disponibles por unidad de volumen dentro de la estructura de bandas de energía de un material.
Masa efectiva de electrón - (Medido en Kilogramo) - La masa efectiva de electrones es un concepto utilizado en física del estado sólido para describir el comportamiento de los electrones en una red cristalina o un material semiconductor.
Temperatura absoluta - (Medido en Kelvin) - La temperatura absoluta representa la temperatura del sistema.

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

Masa efectiva de electrón: 2E-31 Kilogramo --> 2E-31 Kilogramo No se requiere conversión
Temperatura absoluta: 393 Kelvin --> 393 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

N_eff = 2*(2*pi*m_eff*[BoltZ]*T/[hP]^2)^(3/2) --> 2*(2*pi*2E-31*[BoltZ]*393/[hP]^2)^(3/2)

Evaluar ... ...

N_eff = 3.87070655661186E+24

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

3.87070655661186E+24 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

3.87070655661186E+24 ≈ 3.9E+24 <-- Densidad efectiva de estados

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Priyanka G Chalikar

El Instituto Nacional de Ingeniería (nie), Mysuru

¡Priyanka G Chalikar ha creado esta calculadora y 10+ más calculadoras!

Verificada por Santhosh Yadav

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), banglore

¡Santhosh Yadav ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

< 14 Dispositivos con componentes ópticos Calculadoras

Capacitancia de unión PN

Vamos Capacitancia de unión = Área de unión PN/2*sqrt((2*[Charge-e]*Permitividad relativa*[Permitivity-silicon])/(Voltaje a través de la unión PN-(Voltaje de polarización inversa))*((Concentración de aceptor*Concentración de donantes)/(Concentración de aceptor+Concentración de donantes)))

Concentración de electrones en condiciones de desequilibrio

Vamos Concentración de electrones = Concentración intrínseca de electrones*exp((Nivel cuasi Fermi de electrones-Nivel de energía intrínseca del semiconductor)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))

Longitud de difusión de la región de transición

Vamos Difusión Duración de la región de transición = Corriente óptica/(Cargar*Área de unión PN*Tasa de generación óptica)-(Ancho de transición+Longitud de la unión del lado P)

Corriente debida a portadora generada ópticamente

Vamos Corriente óptica = Cargar*Área de unión PN*Tasa de generación óptica*(Ancho de transición+Difusión Duración de la región de transición+Longitud de la unión del lado P)

Retardo máximo

Vamos Retardo máximo = (2*pi)/Longitud de onda de la luz*Longitud de la fibra*Índice de refracción^3*Voltaje de modulación

Ángulo máximo de aceptación de la lente compuesta

Vamos Ángulo de aceptación = asin(Índice de refracción del medio 1*Radio de la lente*sqrt(Constante positiva))

Densidad efectiva de estados en banda de conducción

Vamos Densidad efectiva de estados = 2*(2*pi*Masa efectiva de electrón*[BoltZ]*Temperatura absoluta/[hP]^2)^(3/2)

Coeficiente de difusión del electrón

Vamos Coeficiente de difusión de electrones = Movilidad del electrón*[BoltZ]*Temperatura absoluta/[Charge-e]

Difracción mediante la fórmula de Fresnel-Kirchoff

Vamos Ángulo de difracción = asin(1.22*Longitud de onda de la luz visible/Diámetro de apertura)

Espaciado de franjas dado el ángulo del ápice

Vamos Espacio marginal = Longitud de onda de la luz visible/(2*tan(Ángulo de interferencia))

Ángulo de Brewster

Vamos El ángulo de Brewster = arctan(Índice de refracción del medio 1/Índice de refracción)

Energía de excitación

Vamos Energía de excitación = 1.6*10^-19*13.6*(Masa efectiva de electrón/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)

Ángulo de rotación del plano de polarización

Vamos Ángulo de rotación = 1.8*Densidad de flujo magnético*Longitud del medio

Ángulo de vértice

Vamos Ángulo del ápice = tan(Alfa)

Densidad efectiva de estados en banda de conducción Fórmula

Densidad efectiva de estados = 2*(2*pi*Masa efectiva de electrón*[BoltZ]*Temperatura absoluta/[hP]^2)^(3/2)
N_eff = 2*(2*pi*m_eff*[BoltZ]*T/[hP]^2)^(3/2)

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