Calculadora Profundidad máxima de agotamiento

✖El potencial de Fermi en masa es un parámetro que describe el potencial electrostático en la masa (interior) de un material semiconductor.ⓘ Potencial de Fermi a granel [Φ_f]			+10% -10%
✖La concentración de dopaje del aceptor se refiere a la concentración de átomos aceptores agregados intencionalmente a un material semiconductor.ⓘ Concentración de dopaje del aceptor [N_A]			+10% -10%

✖La profundidad máxima de agotamiento se refiere a la extensión máxima hasta la cual la región de agotamiento se extiende dentro del material semiconductor del dispositivo bajo ciertas condiciones operativas.ⓘ Profundidad máxima de agotamiento [x_dm]

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Fórmula

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Profundidad máxima de agotamiento

Fórmula

`"x"_{"dm"} = sqrt((2*"[Permitivity-silicon]"*"modulus"(2*"Φ"_{"f"}))/("[Charge-e]"*"N"_{"A"}))`

Ejemplo

`"7.4E^6m"=sqrt((2*"[Permitivity-silicon]"*"modulus"(2*"0.25V"))/("[Charge-e]"*"1.32electrons/cm³"))`

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Profundidad máxima de agotamiento Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Profundidad máxima de agotamiento = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potencial de Fermi a granel))/([Charge-e]*Concentración de dopaje del aceptor))
x_dm = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Φ_f))/([Charge-e]*N_A))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 2 Funciones, 3 Variables

Constantes utilizadas

[Permitivity-silicon] - Permitividad del silicio Valor tomado como 11.7
[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)
modulus - El módulo de un número es el resto cuando ese número se divide por otro número., modulus

Variables utilizadas

Profundidad máxima de agotamiento - (Medido en Metro) - La profundidad máxima de agotamiento se refiere a la extensión máxima hasta la cual la región de agotamiento se extiende dentro del material semiconductor del dispositivo bajo ciertas condiciones operativas.
Potencial de Fermi a granel - (Medido en Voltio) - El potencial de Fermi en masa es un parámetro que describe el potencial electrostático en la masa (interior) de un material semiconductor.
Concentración de dopaje del aceptor - (Medido en Electrones por metro cúbico) - La concentración de dopaje del aceptor se refiere a la concentración de átomos aceptores agregados intencionalmente a un material semiconductor.

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

Potencial de Fermi a granel: 0.25 Voltio --> 0.25 Voltio No se requiere conversión
Concentración de dopaje del aceptor: 1.32 Electrones por centímetro cúbico --> 1320000 Electrones por metro cúbico (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

x_dm = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Φ_f))/([Charge-e]*N_A)) --> sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*0.25))/([Charge-e]*1320000))

Evaluar ... ...

x_dm = 7437907.45302539

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

7437907.45302539 Metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

7437907.45302539 ≈ 7.4E+6 Metro <-- Profundidad máxima de agotamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por banuprakash

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Verificada por Dipanjona Mallick

Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta

¡Dipanjona Mallick ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

< 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)

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