Calculadora Energía de excitación

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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]

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-10%

✖La energía de excitación es la energía necesaria para excitar un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción.ⓘ Energía de excitación [E_exc]

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Fórmula

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Energía de excitación

Fórmula

`"E"_{"exc"} = 1.6*10^-19*13.6*("m"_{"eff"}/"[Mass-e]")*(1/"[Permitivity-silicon]"^2)`

Ejemplo

`"0.021783eV"=1.6*10^-19*13.6*("0.2e-30kg"/"[Mass-e]")*(1/"[Permitivity-silicon]"^2)`

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Energía de excitación Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Energía de excitación = 1.6*10^-19*13.6*(Masa efectiva de electrón/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)
E_exc = 1.6*10^-19*13.6*(m_eff/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)
Esta fórmula usa 2 Constantes, 2 Variables

Constantes utilizadas

[Permitivity-silicon] - Permitividad del silicio Valor tomado como 11.7
[Mass-e] - masa de electrones Valor tomado como 9.10938356E-31

Variables utilizadas

Energía de excitación - (Medido en Joule) - La energía de excitación es la energía necesaria para excitar un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción.
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.

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

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

E_exc = 1.6*10^-19*13.6*(m_eff/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2) --> 1.6*10^-19*13.6*(2E-31/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)

Evaluar ... ...

E_exc = 3.49002207792288E-21

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

3.49002207792288E-21 Joule -->0.0217829950066942 Electron-Voltio (Verifique la conversión aquí)

RESPUESTA FINAL

0.0217829950066942 ≈ 0.021783 Electron-Voltio <-- Energía de excitación

(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 parminder singh

Universidad de Chandigarh (CU), Punjab

¡parminder singh ha verificado esta calculadora y 600+ 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)

Energía de excitación Fórmula

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

¿Cuáles son las dos formas de energía de excitación?

Ea y Ed son las energías de excitación del aceptor y las energías de excitación del donante, respectivamente. Ea se utiliza cuando Si está dopado con dopantes trivalentes y Ed, con dopantes pentavalentes.

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