Conductivité dans les semi-conducteurs Calculatrice

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Caractéristiques des semi-conducteurs

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Paramètres de fonctionnement des transistors

Paramètres électrostatiques

✖La densité électronique fait référence à la mesure du nombre d'électrons présents dans une quantité donnée de matériau.ⓘ Densité d'électron [ρ_e]			+10% -10%
✖La mobilité de l'électron est définie comme l'amplitude de la vitesse de dérive moyenne par unité de champ électrique.ⓘ Mobilité de l'électron [μ_n]			+10% -10%
✖La densité de trous fait référence au nombre d'états d'énergie vacants (appelés "trous") qui peuvent exister dans la bande de valence d'un matériau semi-conducteur.ⓘ Densité des trous [ρ_h]			+10% -10%
✖La mobilité des trous est la capacité d'un trou à se déplacer à travers un métal ou un semi-conducteur, en présence d'un champ électrique appliqué.ⓘ Mobilité des trous [μ_p]			+10% -10%

✖La conductivité est la mesure de la facilité avec laquelle une charge électrique ou de la chaleur peut traverser un matériau. C'est l'inverse de la résistivité.ⓘ Conductivité dans les semi-conducteurs [σ]

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Formule

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Conductivité dans les semi-conducteurs

Formule

`"σ" = ("ρ"_{"e"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"n"})+("ρ"_{"h"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"p"})`

Exemple

`"0.868062S/m"=("3.01e10kg/cm³"*"[Charge-e]"*"180m²/V*s")+("100000.345kg/cm³"*"[Charge-e]"*"150m²/V*s")`

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Conductivité dans les semi-conducteurs Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Conductivité = (Densité d'électron*[Charge-e]*Mobilité de l'électron)+(Densité des trous*[Charge-e]*Mobilité des trous)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)
Cette formule utilise 1 Constantes, 5 Variables

Constantes utilisées

[Charge-e] - Charge d'électron Valeur prise comme 1.60217662E-19

Variables utilisées

Conductivité - (Mesuré en Siemens / mètre) - La conductivité est la mesure de la facilité avec laquelle une charge électrique ou de la chaleur peut traverser un matériau. C'est l'inverse de la résistivité.
Densité d'électron - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité électronique fait référence à la mesure du nombre d'électrons présents dans une quantité donnée de matériau.
Mobilité de l'électron - (Mesuré en Mètre carré par volt par seconde) - La mobilité de l'électron est définie comme l'amplitude de la vitesse de dérive moyenne par unité de champ électrique.
Densité des trous - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de trous fait référence au nombre d'états d'énergie vacants (appelés "trous") qui peuvent exister dans la bande de valence d'un matériau semi-conducteur.
Mobilité des trous - (Mesuré en Mètre carré par volt par seconde) - La mobilité des trous est la capacité d'un trou à se déplacer à travers un métal ou un semi-conducteur, en présence d'un champ électrique appliqué.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Densité d'électron: 30100000000 Kilogramme par centimètre cube --> 3.01E+16 Kilogramme par mètre cube (Vérifiez la conversion ici)
Mobilité de l'électron: 180 Mètre carré par volt par seconde --> 180 Mètre carré par volt par seconde Aucune conversion requise
Densité des trous: 100000.345 Kilogramme par centimètre cube --> 100000345000 Kilogramme par mètre cube (Vérifiez la conversion ici)
Mobilité des trous: 150 Mètre carré par volt par seconde --> 150 Mètre carré par volt par seconde Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p) --> (3.01E+16*[Charge-e]*180)+(100000345000*[Charge-e]*150)

Évaluer ... ...

σ = 0.868061695989221

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.868061695989221 Siemens / mètre --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.868061695989221 ≈ 0.868062 Siemens / mètre <-- Conductivité

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Akshada Kulkarni

Institut national des technologies de l'information (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni a créé cette calculatrice et 500+ autres calculatrices!

Vérifié par Équipe Softusvista

Bureau de Softusvista (Pune), Inde

Équipe Softusvista a validé cette calculatrice et 1100+ autres calculatrices!

< 13 Caractéristiques des semi-conducteurs Calculatrices

Conductivité dans les semi-conducteurs

Aller Conductivité = (Densité d'électron*[Charge-e]*Mobilité de l'électron)+(Densité des trous*[Charge-e]*Mobilité des trous)

Fonction de répartition de Fermi Dirac

Aller Fonction de répartition de Fermi Dirac = 1/(1+e^((Niveau d'énergie de Fermi-Niveau d'énergie de Fermi)/([BoltZ]*Température)))

Conductivité des semi-conducteurs extrinsèques pour le type N

Aller Conductivité des semi-conducteurs extrinsèques (type n) = Concentration des donateurs*[Charge-e]*Mobilité de l'électron

Conductivité du semi-conducteur extrinsèque pour le type P

Aller Conductivité des semi-conducteurs extrinsèques (type p) = Concentration d'accepteur*[Charge-e]*Mobilité des trous

Longueur de diffusion d'électrons

Aller Longueur de diffusion d'électrons = sqrt(Constante de diffusion électronique*Porteur minoritaire à vie)

Écart de bande d'énergie

Aller Écart de bande d'énergie = Écart de bande d'énergie à 0K-(Température*Constante spécifique au matériau)

Concentration de porteurs majoritaires dans les semi-conducteurs pour le type p

Aller Concentration des porteurs majoritaires = Concentration de transporteur intrinsèque^2/Concentration des porteurs minoritaires

Concentration de porteurs majoritaires dans les semi-conducteurs

Aller Concentration des porteurs majoritaires = Concentration de transporteur intrinsèque^2/Concentration des porteurs minoritaires

Niveau de Fermi des semi-conducteurs intrinsèques

Aller Semi-conducteur intrinsèque de niveau de Fermi = (Énergie de bande de conduction+Énergie de la bande de cantonnière)/2

Densité de courant de dérive

Aller Densité de courant de dérive = Densité de courant des trous+Densité de courant électronique

Mobilité des Porteurs de Charge

Aller Porteurs de charge Mobilité = Vitesse de dérive/Intensité du champ électrique

Tension de saturation utilisant la tension de seuil

Aller Tension de saturation = Tension de source de grille-Tension de seuil

Champ électrique dû à la tension Hall

Aller Hall Champ électrique = Tension Hall/Largeur du conducteur

Conductivité dans les semi-conducteurs Formule

Conductivité = (Densité d'électron*[Charge-e]*Mobilité de l'électron)+(Densité des trous*[Charge-e]*Mobilité des trous)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)

Qu'est-ce que la conductivité dans les semi-conducteurs?

La conductivité est directement proportionnelle à la mobilité. Si des impuretés donneuses et accepteuses sont présentes dans un semi-conducteur, nous pouvons dire, la conductivité totale est due à la conductivité des électrons et des trous présents dans un semi-conducteur.

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