Densité de courant de dérive due aux électrons libres Calculatrice

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Fabrication de circuits intégrés MOS

Déclencheur Schmitt

Fabrication de circuits intégrés bipolaires

✖La concentration électronique fait référence au nombre d'électrons par unité de volume dans un matériau.ⓘ Concentration d'électrons [n]			+10% -10%
✖La mobilité électronique décrit la rapidité avec laquelle les électrons peuvent se déplacer à travers le matériau en réponse à un champ électrique.ⓘ Mobilité électronique [μ_n]			+10% -10%
✖L'intensité du champ électrique est une quantité vectorielle qui représente la force subie par une charge de test positive en un point donné de l'espace en raison de la présence d'autres charges.ⓘ Intensité du champ électrique [E_i]			+10% -10%

✖La densité de courant de dérive due aux électrons fait référence au mouvement des porteurs de charge (électrons) dans un matériau semi-conducteur sous l'influence d'un champ électrique.ⓘ Densité de courant de dérive due aux électrons libres [J_n]

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Formule

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Densité de courant de dérive due aux électrons libres

Formule

`"J"_{"n"} = "[Charge-e]"*"n"*"μ"_{"n"}*"E"_{"i"}`

Exemple

`"53.83313µA"="[Charge-e]"*"1E^6electrons/cm³"*"30m²/V*s"*"11.2V/m"`

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Densité de courant de dérive due aux électrons libres Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Densité de courant de dérive due aux électrons = [Charge-e]*Concentration d'électrons*Mobilité électronique*Intensité du champ électrique
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i
Cette formule utilise 1 Constantes, 4 Variables

Constantes utilisées

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

Variables utilisées

Densité de courant de dérive due aux électrons - (Mesuré en Ampère) - La densité de courant de dérive due aux électrons fait référence au mouvement des porteurs de charge (électrons) dans un matériau semi-conducteur sous l'influence d'un champ électrique.
Concentration d'électrons - (Mesuré en Électrons par mètre cube) - La concentration électronique fait référence au nombre d'électrons par unité de volume dans un matériau.
Mobilité électronique - (Mesuré en Mètre carré par volt par seconde) - La mobilité électronique décrit la rapidité avec laquelle les électrons peuvent se déplacer à travers le matériau en réponse à un champ électrique.
Intensité du champ électrique - (Mesuré en Volt par mètre) - L'intensité du champ électrique est une quantité vectorielle qui représente la force subie par une charge de test positive en un point donné de l'espace en raison de la présence d'autres charges.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Concentration d'électrons: 1000000 Électrons par centimètre cube --> 1000000000000 Électrons par mètre cube (Vérifiez la conversion ici)
Mobilité électronique: 30 Mètre carré par volt par seconde --> 30 Mètre carré par volt par seconde Aucune conversion requise
Intensité du champ électrique: 11.2 Volt par mètre --> 11.2 Volt par mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i --> [Charge-e]*1000000000000*30*11.2

Évaluer ... ...

J_n = 5.3833134432E-05

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

5.3833134432E-05 Ampère -->53.833134432 Microampère (Vérifiez la conversion ici)

RÉPONSE FINALE

53.833134432 ≈ 53.83313 Microampère <-- Densité de courant de dérive due aux électrons

(Calcul effectué en 00.008 secondes)

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Crédits

Créé par banuprakash

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Vérifié par Santhosh Yadav

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav a validé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

< 15 Fabrication de circuits intégrés MOS Calculatrices

Tension du point de commutation

Aller Tension du point de commutation = (Tension d'alimentation+Tension de seuil PMOS+Tension de seuil NMOS*sqrt(Gain du transistor NMOS/Gain des transistors PMOS))/(1+sqrt(Gain du transistor NMOS/Gain des transistors PMOS))

Effet corporel dans MOSFET

Aller Tension de seuil avec substrat = Tension de seuil avec polarisation de corps nulle+Paramètre d'effet corporel*(sqrt(2*Potentiel Fermi en vrac+Tension appliquée au corps)-sqrt(2*Potentiel Fermi en vrac))

Courant de drain du MOSFET dans la région de saturation

Aller Courant de vidange = Paramètre de transconductance/2*(Tension de source de porte-Tension de seuil avec polarisation de corps nulle)^2*(1+Facteur de modulation de longueur de canal*Tension de source de drain)

Concentration de dopant du donneur

Aller Concentration de dopant du donneur = (Courant de saturation*Longueur du transistor)/([Charge-e]*Largeur du transistor*Mobilité électronique*Capacité de la couche d'épuisement)

Concentration de dopant accepteur

Aller Concentration de dopant accepteur = 1/(2*pi*Longueur du transistor*Largeur du transistor*[Charge-e]*Mobilité des trous*Capacité de la couche d'épuisement)

Concentration maximale de dopant

Aller Concentration maximale de dopant = Concentration de référence*exp(-Énergie d'activation pour la solubilité solide/([BoltZ]*Température absolue))

Densité de courant de dérive due aux électrons libres

Aller Densité de courant de dérive due aux électrons = [Charge-e]*Concentration d'électrons*Mobilité électronique*Intensité du champ électrique

Temps de propagation

Aller Temps de propagation = 0.7*Nombre de transistors passants*((Nombre de transistors passants+1)/2)*Résistance dans MOSFET*Capacité de charge

Densité du courant de dérive due aux trous

Aller Densité du courant de dérive due aux trous = [Charge-e]*Concentration des trous*Mobilité des trous*Intensité du champ électrique

Résistance du canal

Aller Résistance du canal = Longueur du transistor/Largeur du transistor*1/(Mobilité électronique*Densité des porteurs)

Fréquence de gain unitaire MOSFET

Aller Fréquence de gain unitaire dans MOSFET = Transconductance dans MOSFET/(Capacité de la source de porte+Capacité de drainage de porte)

Profondeur de mise au point

Aller Profondeur de mise au point = Facteur de proportionnalité*Longueur d'onde en photolithographie/(Ouverture numérique^2)

Dimension critique

Aller Dimension critique = Constante dépendante du processus*Longueur d'onde en photolithographie/Ouverture numérique

Matrice par tranche

Aller Matrice par tranche = (pi*Diamètre de la plaquette^2)/(4*Taille de chaque matrice)

Épaisseur d'oxyde équivalente

Aller Épaisseur d'oxyde équivalente = Épaisseur du matériau*(3.9/Constante diélectrique du matériau)

Densité de courant de dérive due aux électrons libres Formule

Densité de courant de dérive due aux électrons = [Charge-e]*Concentration d'électrons*Mobilité électronique*Intensité du champ électrique
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i

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