Calculadora Función de trabajo en MOSFET

✖El nivel de vacío es un nivel de energía teórico que proporciona una base para comprender los niveles de energía en las regiones de semiconductores y metales del MOSFET.ⓘ Nivel de vacío [qχ]			+10% -10%
✖El nivel de energía de la banda de conducción es una banda de energía dentro del material semiconductor donde los electrones pueden moverse libremente y contribuir a la conducción eléctrica.ⓘ Nivel de energía de la banda de conducción [E_c]			+10% -10%
✖El nivel de Fermi representa el nivel de energía en el que los electrones tienen un 50% de probabilidad de estar ocupados a temperatura del cero absoluto.ⓘ Nivel Fermi [E_F]			+10% -10%

✖La función de trabajo es la energía necesaria para que un electrón se mueva desde el nivel de Fermi al espacio libre.ⓘ Función de trabajo en MOSFET [qΦ_S]

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Fórmula

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Función de trabajo en MOSFET

Fórmula

`"qΦ"_{"S"} = "qχ"+("E"_{"c"}-"E"_{"F"})`

Ejemplo

`"4.6E^-19V"="5.1eV"+("3.01eV"-"5.24eV")`

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Función de trabajo en MOSFET Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Función del trabajo = Nivel de vacío+(Nivel de energía de la banda de conducción-Nivel Fermi)
qΦ_S = qχ+(E_c-E_F)
Esta fórmula usa 4 Variables

Variables utilizadas

Función del trabajo - (Medido en Voltio) - La función de trabajo es la energía necesaria para que un electrón se mueva desde el nivel de Fermi al espacio libre.
Nivel de vacío - (Medido en Joule) - El nivel de vacío es un nivel de energía teórico que proporciona una base para comprender los niveles de energía en las regiones de semiconductores y metales del MOSFET.
Nivel de energía de la banda de conducción - (Medido en Joule) - El nivel de energía de la banda de conducción es una banda de energía dentro del material semiconductor donde los electrones pueden moverse libremente y contribuir a la conducción eléctrica.
Nivel Fermi - (Medido en Joule) - El nivel de Fermi representa el nivel de energía en el que los electrones tienen un 50% de probabilidad de estar ocupados a temperatura del cero absoluto.

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

Nivel de vacío: 5.1 Electron-Voltio --> 8.17110438300004E-19 Joule (Verifique la conversión aquí)
Nivel de energía de la banda de conducción: 3.01 Electron-Voltio --> 4.82255376330002E-19 Joule (Verifique la conversión aquí)
Nivel Fermi: 5.24 Electron-Voltio --> 8.39540920920004E-19 Joule (Verifique la conversión aquí)

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

qΦ_S = qχ+(E_c-E_F) --> 8.17110438300004E-19+(4.82255376330002E-19-8.39540920920004E-19)

Evaluar ... ...

qΦ_S = 4.59824893710002E-19

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

4.59824893710002E-19 Voltio --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

4.59824893710002E-19 ≈ 4.6E-19 Voltio <-- Función del trabajo

(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)

Función de trabajo en MOSFET Fórmula

Función del trabajo = Nivel de vacío+(Nivel de energía de la banda de conducción-Nivel Fermi)
qΦ_S = qχ+(E_c-E_F)

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