Calculadora Concentración de protones en condiciones de desequilibrio

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✖La concentración intrínseca de electrones es la no. de portadores de carga en un semiconductor cuando está en equilibrio térmico.ⓘ Concentración intrínseca de electrones [n_i]			+10% -10%
✖El nivel de energía intrínseca de un semiconductor se refiere al nivel de energía asociado con los electrones en ausencia de impurezas o influencias externas.ⓘ Nivel de energía intrínseca del semiconductor [E_i]			+10% -10%
✖El nivel de electrones Quasi Fermi es el nivel de energía efectivo para los electrones en una condición de no equilibrio. Representa la energía hasta la cual se pueblan los electrones.ⓘ Nivel cuasi Fermi de electrones [F_n]			+10% -10%
✖La temperatura absoluta representa la temperatura del sistema.ⓘ Temperatura absoluta [T]			+10% -10%

✖La concentración de protones se refiere a la densidad o abundancia de protones en un material o dispositivo determinado. Los protones son partículas subatómicas que se encuentran en el núcleo de un átomo.ⓘ Concentración de protones en condiciones de desequilibrio [p_c]

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Fórmula

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Concentración de protones en condiciones de desequilibrio

Fórmula

`"p"_{"c"} = "n"_{"i"}*exp(("E"_{"i"}-"F"_{"n"})/("[BoltZ]"*"T"))`

Ejemplo

`"38.21311electrons/m³"="3.6electrons/m³"*exp(("3.78eV"-"3.7eV")/("[BoltZ]"*"393K"))`

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Concentración de protones en condiciones de desequilibrio Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Concentración de protones = Concentración intrínseca de electrones*exp((Nivel de energía intrínseca del semiconductor-Nivel cuasi Fermi de electrones)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))
p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 5 Variables

Constantes utilizadas

[BoltZ] - constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23

Funciones utilizadas

exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)

Variables utilizadas

Concentración de protones - (Medido en Electrones por metro cúbico) - La concentración de protones se refiere a la densidad o abundancia de protones en un material o dispositivo determinado. Los protones son partículas subatómicas que se encuentran en el núcleo de un átomo.
Concentración intrínseca de electrones - (Medido en Electrones por metro cúbico) - La concentración intrínseca de electrones es la no. de portadores de carga en un semiconductor cuando está en equilibrio térmico.
Nivel de energía intrínseca del semiconductor - (Medido en Joule) - El nivel de energía intrínseca de un semiconductor se refiere al nivel de energía asociado con los electrones en ausencia de impurezas o influencias externas.
Nivel cuasi Fermi de electrones - (Medido en Joule) - El nivel de electrones Quasi Fermi es el nivel de energía efectivo para los electrones en una condición de no equilibrio. Representa la energía hasta la cual se pueblan los electrones.
Temperatura absoluta - (Medido en Kelvin) - La temperatura absoluta representa la temperatura del sistema.

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

Concentración intrínseca de electrones: 3.6 Electrones por metro cúbico --> 3.6 Electrones por metro cúbico No se requiere conversión
Nivel de energía intrínseca del semiconductor: 3.78 Electron-Voltio --> 6.05623030740003E-19 Joule (Verifique la conversión aquí)
Nivel cuasi Fermi de electrones: 3.7 Electron-Voltio --> 5.92805612100003E-19 Joule (Verifique la conversión aquí)
Temperatura absoluta: 393 Kelvin --> 393 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T)) --> 3.6*exp((6.05623030740003E-19-5.92805612100003E-19)/([BoltZ]*393))

Evaluar ... ...

p_c = 38.2131068309601

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

38.2131068309601 Electrones por metro cúbico --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

38.2131068309601 ≈ 38.21311 Electrones por metro cúbico <-- Concentración de protones

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Gowthaman N

Instituto de Tecnología de Vellore (Universidad VIT), Chennai

¡Gowthaman N ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por parminder singh

Universidad de Chandigarh (CU), Punjab

¡parminder singh ha verificado esta calculadora y 600+ más calculadoras!

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Densidad de corriente de saturación

Vamos Densidad de corriente de saturación = [Charge-e]*((Coeficiente de difusión del agujero)/Longitud de difusión del agujero*Concentración de agujeros en n-región+(Coeficiente de difusión de electrones)/Longitud de difusión del electrón*Concentración de electrones en la región p)

Emitancia radiante espectral

Vamos Emitancia radiante espectral = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Longitud de onda de la luz visible^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Longitud de onda de la luz visible*[BoltZ]*Temperatura absoluta))-1)

Contacto Diferencia potencial

Vamos Voltaje a través de la unión PN = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln((Concentración de aceptor*Concentración de donantes)/(Concentración de portador intrínseco)^2)

Concentración de protones en condiciones de desequilibrio

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

Densidad de energía dados los coeficientes de Einstein

Vamos Densidad de energia = (8*[hP]*Frecuencia de radiación^3)/[c]^3*(1/(exp((Constante de Planck*Frecuencia de radiación)/([BoltZ]*Temperatura))-1))

Densidad de corriente total

Vamos Densidad de corriente total = Densidad de corriente de saturación*(exp(([Charge-e]*Voltaje a través de la unión PN)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))-1)

Cambio de fase neto

Vamos Cambio de fase neto = pi/Longitud de onda de la luz*(Índice de refracción)^3*Longitud de la fibra*Tensión de alimentación

Población relativa

Vamos Población relativa = exp(-([hP]*Frecuencia relativa)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))

Potencia óptica radiada

Vamos Potencia óptica radiada = Emisividad*[Stefan-BoltZ]*Área de origen*Temperatura^4

Número de modo

Vamos Número de modo = (2*Longitud de la cavidad*Índice de refracción)/Longitud de onda del fotón

Longitud de onda de radiación en vacío

Vamos Longitud de onda de onda = Ángulo del ápice*(180/pi)*2*Orificio único

Longitud de onda de la luz de salida

Vamos Longitud de onda de la luz = Índice de refracción*Longitud de onda del fotón

Longitud de la cavidad

Vamos Longitud de la cavidad = (Longitud de onda del fotón*Número de modo)/2

Concentración de protones en condiciones de desequilibrio Fórmula

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