Calculadora A a Z
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Calculadora Potencial de Fermi para el tipo N
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Efectos capacitivos internos y modelo de alta frecuencia
Factor de amplificación/ganancia
Mejora del canal N
Mejora del canal P
Relación de rechazo de modo común (CMRR)
Resistencia
sesgo
Transconductancia
Voltaje
✖
La temperatura absoluta es una medida de la energía térmica de un sistema y se mide en kelvins.
ⓘ
Temperatura absoluta [T
a
]
Celsius
Delisle
Fahrenheit
Kelvin
newton
Ranking
Reaumur
Romero
Triple punto de agua
+10%
-10%
✖
La concentración de dopante donante es la concentración de átomos donantes por unidad de volumen.
ⓘ
Concentración de dopante del donante [N
d
]
Electrones por Angstrom cúbico
Electrones por attómetro cúbico
Electrones por centímetro cúbico
Electrones por femtómetro cúbico
Electrones por metro cúbico
Electrones por micrómetro cúbico
Electrones por milímetro cúbico
Electrones por nanómetro cúbico
Electrones por picómetro cúbico
+10%
-10%
✖
La concentración de portadores intrínsecos es una propiedad fundamental de un material semiconductor y representa la concentración de portadores de carga generados térmicamente en ausencia de influencias externas.
ⓘ
Concentración de portador intrínseco [n
i
]
Electrones por Angstrom cúbico
Electrones por attómetro cúbico
Electrones por centímetro cúbico
Electrones por femtómetro cúbico
Electrones por metro cúbico
Electrones por micrómetro cúbico
Electrones por milímetro cúbico
Electrones por nanómetro cúbico
Electrones por picómetro cúbico
+10%
-10%
✖
El potencial de Fermi para el tipo N es un parámetro clave que describe el nivel de energía en el que la probabilidad de encontrar un electrón es 0,5.
ⓘ
Potencial de Fermi para el tipo N [Φ
Fn
]
Abvoltio
attovoltio
Centivoltios
decivoltio
Decavoltio
EMU de potencial eléctrico
ESU de potencial eléctrico
Femtovoltio
gigavoltio
hectovoltio
Kilovoltio
Megavoltio
Microvoltio
milivoltio
nanovoltios
petavoltio
Picovoltio
Voltaje de Planck
Statvoltio
Teravoltios
Voltio
Vatio/Amperio
Yoctovoltio
Zeptovolt
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Pasos
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Fórmula
✖
Potencial de Fermi para el tipo N
Fórmula
`"Φ"_{"Fn"} = ("[BoltZ]"*"T"_{"a"})/"[Charge-e]"*ln("N"_{"d"}/"n"_{"i"})`
Ejemplo
`"0.081443V"=("[BoltZ]"*"24.5K")/"[Charge-e]"*ln("1.7E^23electrons/m³"/"3000000electrons/m³")`
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Potencial de Fermi para el tipo N Solución
PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Potencial de Fermi para el tipo N
= (
[BoltZ]
*
Temperatura absoluta
)/
[Charge-e]
*
ln
(
Concentración de dopante del donante
/
Concentración de portador intrínseco
)
Φ
Fn
= (
[BoltZ]
*
T
a
)/
[Charge-e]
*
ln
(
N
d
/
n
i
)
Esta fórmula usa
2
Constantes
,
1
Funciones
,
4
Variables
Constantes utilizadas
[Charge-e]
- carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19
[BoltZ]
- constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23
Funciones utilizadas
ln
- El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)
Variables utilizadas
Potencial de Fermi para el tipo N
-
(Medido en Voltio)
- El potencial de Fermi para el tipo N es un parámetro clave que describe el nivel de energía en el que la probabilidad de encontrar un electrón es 0,5.
Temperatura absoluta
-
(Medido en Kelvin)
- La temperatura absoluta es una medida de la energía térmica de un sistema y se mide en kelvins.
Concentración de dopante del donante
-
(Medido en Electrones por metro cúbico)
- La concentración de dopante donante es la concentración de átomos donantes por unidad de volumen.
Concentración de portador intrínseco
-
(Medido en Electrones por metro cúbico)
- La concentración de portadores intrínsecos es una propiedad fundamental de un material semiconductor y representa la concentración de portadores de carga generados térmicamente en ausencia de influencias externas.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Temperatura absoluta:
24.5 Kelvin --> 24.5 Kelvin No se requiere conversión
Concentración de dopante del donante:
1.7E+23 Electrones por metro cúbico --> 1.7E+23 Electrones por metro cúbico No se requiere conversión
Concentración de portador intrínseco:
3000000 Electrones por metro cúbico --> 3000000 Electrones por metro cúbico No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Φ
Fn
= ([BoltZ]*T
a
)/[Charge-e]*ln(N
d
/n
i
) -->
(
[BoltZ]
*24.5)/
[Charge-e]
*
ln
(1.7E+23/3000000)
Evaluar ... ...
Φ
Fn
= 0.081443344057026
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
0.081443344057026 Voltio --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
0.081443344057026
≈
0.081443 Voltio
<--
Potencial de Fermi para el tipo N
(Cálculo completado en 00.020 segundos)
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Potencial de Fermi para el tipo N
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Creado por
banuprakash
Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar
(DSCE)
,
Bangalore
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Verificada por
Dipanjona Mallick
Instituto Tecnológico del Patrimonio
(hitk)
,
Calcuta
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21 Transistor MOS Calculadoras
Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral
Vamos
Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral
= -(2*
sqrt
(
Potencial incorporado de uniones de paredes laterales
)/(
Voltaje final
-
Voltaje inicial
)*(
sqrt
(
Potencial incorporado de uniones de paredes laterales
-
Voltaje final
)-
sqrt
(
Potencial incorporado de uniones de paredes laterales
-
Voltaje inicial
)))
Bajar la corriente en la región lineal
Vamos
Corriente de descenso de región lineal
=
sum
(x,0,
Número de transistores de controlador paralelo
,(
Movilidad electrónica
*
Capacitancia de óxido
/2)*(
Ancho de banda
/
Longitud del canal
)*(2*(
Voltaje de fuente de puerta
-
Voltaje umbral
)*
Tensión de salida
-
Tensión de salida
^2))
Voltaje de nodo en un caso dado
Vamos
Voltaje de nodo en un caso dado
= (
Factor de transconductancia
/
Capacitancia del nodo
)*
int
(
exp
(-(1/(
Resistencia del nodo
*
Capacitancia del nodo
))*(
Periodo de tiempo
-x))*
Corriente que fluye hacia el nodo
*x,x,0,
Periodo de tiempo
)
Bajar la corriente en la región de saturación
Vamos
Corriente de descenso de la región de saturación
=
sum
(x,0,
Número de transistores de controlador paralelo
,(
Movilidad electrónica
*
Capacitancia de óxido
/2)*(
Ancho de banda
/
Longitud del canal
)*(
Voltaje de fuente de puerta
-
Voltaje umbral
)^2)
Tiempo de saturación
Vamos
Tiempo de saturación
= -2*
Capacitancia de carga
/(
Parámetro del proceso de transconductancia
*(
Alto voltaje de salida
-
Voltaje umbral
)^2)*
int
(1,x,
Alto voltaje de salida
,
Alto voltaje de salida
-
Voltaje umbral
)
Drenar la corriente que fluye a través del transistor MOS
Vamos
Corriente de drenaje
= (
Ancho de banda
/
Longitud del canal
)*
Movilidad electrónica
*
Capacitancia de óxido
*
int
((
Voltaje de fuente de puerta
-x-
Voltaje umbral
),x,0,
Voltaje de la fuente de drenaje
)
Retraso de tiempo cuando NMOS opera en una región lineal
Vamos
Región lineal en retardo de tiempo
= -2*
Capacitancia de unión
*
int
(1/(
Parámetro del proceso de transconductancia
*(2*(
Voltaje de entrada
-
Voltaje umbral
)*x-x^2)),x,
Voltaje inicial
,
Voltaje final
)
Densidad de carga de la región de agotamiento
Vamos
Densidad de carga de la capa de agotamiento
= (
sqrt
(2*
[Charge-e]
*
[Permitivity-silicon]
*
Concentración de dopaje del aceptor
*
modulus
(
Potencial de superficie
-
Potencial de Fermi a granel
)))
Profundidad de la región de agotamiento asociada con el drenaje
Vamos
Región de profundidad de agotamiento del drenaje
=
sqrt
((2*
[Permitivity-silicon]
*(
Potencial de unión incorporado
+
Voltaje de la fuente de drenaje
))/(
[Charge-e]
*
Concentración de dopaje del aceptor
))
Drenar corriente en la región de saturación en el transistor MOS
Vamos
Corriente de drenaje de la región de saturación
=
Ancho de banda
*
Velocidad de deriva de electrones de saturación
*
int
(
Cobrar
*
Parámetro de canal corto
,x,0,
Longitud efectiva del canal
)
Potencial de Fermi para el tipo N
Vamos
Potencial de Fermi para el tipo N
= (
[BoltZ]
*
Temperatura absoluta
)/
[Charge-e]
*
ln
(
Concentración de dopante del donante
/
Concentración de portador intrínseco
)
Profundidad máxima de agotamiento
Vamos
Profundidad máxima de agotamiento
=
sqrt
((2*
[Permitivity-silicon]
*
modulus
(2*
Potencial de Fermi a granel
))/(
[Charge-e]
*
Concentración de dopaje del aceptor
))
Potencial de Fermi para el tipo P
Vamos
Potencial de Fermi para el tipo P
= (
[BoltZ]
*
Temperatura absoluta
)/
[Charge-e]
*
ln
(
Concentración de portador intrínseco
/
Concentración de dopaje del aceptor
)
Potencial incorporado en la región de agotamiento
Vamos
Voltaje incorporado
= -(
sqrt
(2*
[Charge-e]
*
[Permitivity-silicon]
*
Concentración de dopaje del aceptor
*
modulus
(-2*
Potencial de Fermi a granel
)))
Capacitancia de señal grande equivalente
Vamos
Capacitancia de señal grande equivalente
= (1/(
Voltaje final
-
Voltaje inicial
))*
int
(
Capacitancia de unión
*x,x,
Voltaje inicial
,
Voltaje final
)
Profundidad de agotamiento Región asociada con la fuente
Vamos
Región de profundidad de agotamiento de la fuente
=
sqrt
((2*
[Permitivity-silicon]
*
Potencial de unión incorporado
)/(
[Charge-e]
*
Concentración de dopaje del aceptor
))
Coeficiente de polarización del sustrato
Vamos
Coeficiente de polarización del sustrato
=
sqrt
(2*
[Charge-e]
*
[Permitivity-silicon]
*
Concentración de dopaje del aceptor
)/
Capacitancia de óxido
Capacitancia equivalente de unión de señal grande
Vamos
Capacitancia equivalente de unión de señal grande
=
Perímetro de la pared lateral
*
Capacitancia de unión de pared lateral
*
Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral
Potencia promedio disipada durante un período de tiempo
Vamos
Energía promedio
= (1/
Tiempo total empleado
)*
int
(
Voltaje
*
Actual
,x,0,
Tiempo total tomado
)
Capacitancia de unión de pared lateral de polarización cero por unidad de longitud
Vamos
Capacitancia de unión de pared lateral
=
Potencial de unión de pared lateral de polarización cero
*
Profundidad de la pared lateral
Función de trabajo en MOSFET
Vamos
Función del trabajo
=
Nivel de vacío
+(
Nivel de energía de la banda de conducción
-
Nivel Fermi
)
Potencial de Fermi para el tipo N Fórmula
Potencial de Fermi para el tipo N
= (
[BoltZ]
*
Temperatura absoluta
)/
[Charge-e]
*
ln
(
Concentración de dopante del donante
/
Concentración de portador intrínseco
)
Φ
Fn
= (
[BoltZ]
*
T
a
)/
[Charge-e]
*
ln
(
N
d
/
n
i
)
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