Concentration de protons dans des conditions déséquilibrées Calculatrice

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✖La concentration électronique intrinsèque est le non. des porteurs de charge dans un semi-conducteur lorsqu'il est en équilibre thermique.ⓘ Concentration électronique intrinsèque [n_i]			+10% -10%
✖Le niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur fait référence au niveau d'énergie associé aux électrons en l'absence de toute impureté ou influence externe.ⓘ Niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur [E_i]			+10% -10%
✖Le niveau quasi-fermi des électrons est le niveau d’énergie effectif pour les électrons dans une condition de non-équilibre. Il représente l’énergie jusqu’à laquelle les électrons sont peuplés.ⓘ Niveau d'électrons quasi-fermi [F_n]			+10% -10%
✖La température absolue représente la température du système.ⓘ Température absolue [T]			+10% -10%

✖La concentration de protons fait référence à la densité ou à l'abondance de protons dans un matériau ou un dispositif donné. Les protons sont des particules subatomiques présentes dans le noyau d'un atome.ⓘ Concentration de protons dans des conditions déséquilibrées [p_c]

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Formule

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Concentration de protons dans des conditions déséquilibrées

Formule

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

Exemple

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

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Concentration de protons dans des conditions déséquilibrées Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Concentration de protons = Concentration électronique intrinsèque*exp((Niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur-Niveau d'électrons quasi-fermi)/([BoltZ]*Température absolue))
p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T))
Cette formule utilise 1 Constantes, 1 Les fonctions, 5 Variables

Constantes utilisées

[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valeur prise comme 1.38064852E-23

Fonctions utilisées

exp - Dans une fonction exponentielle, la valeur de la fonction change d'un facteur constant pour chaque changement d'unité dans la variable indépendante., exp(Number)

Variables utilisées

Concentration de protons - (Mesuré en Électrons par mètre cube) - La concentration de protons fait référence à la densité ou à l'abondance de protons dans un matériau ou un dispositif donné. Les protons sont des particules subatomiques présentes dans le noyau d'un atome.
Concentration électronique intrinsèque - (Mesuré en Électrons par mètre cube) - La concentration électronique intrinsèque est le non. des porteurs de charge dans un semi-conducteur lorsqu'il est en équilibre thermique.
Niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur - (Mesuré en Joule) - Le niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur fait référence au niveau d'énergie associé aux électrons en l'absence de toute impureté ou influence externe.
Niveau d'électrons quasi-fermi - (Mesuré en Joule) - Le niveau quasi-fermi des électrons est le niveau d’énergie effectif pour les électrons dans une condition de non-équilibre. Il représente l’énergie jusqu’à laquelle les électrons sont peuplés.
Température absolue - (Mesuré en Kelvin) - La température absolue représente la température du système.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Concentration électronique intrinsèque: 3.6 Électrons par mètre cube --> 3.6 Électrons par mètre cube Aucune conversion requise
Niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur: 3.78 Électron-volt --> 6.05623030740003E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)
Niveau d'électrons quasi-fermi: 3.7 Électron-volt --> 5.92805612100003E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)
Température absolue: 393 Kelvin --> 393 Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

p_c = 38.2131068309601

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

38.2131068309601 Électrons par mètre cube --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

38.2131068309601 ≈ 38.21311 Électrons par mètre cube <-- Concentration de protons

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Gowthaman N.

Institut de technologie de Vellore (Université VIT), Chennai

Gowthaman N. a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

Parminder Singh a validé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

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Densité du courant de saturation

Aller Densité du courant de saturation = [Charge-e]*((Coefficient de diffusion du trou)/Longueur de diffusion du trou*Concentration de trous dans la région n+(Coefficient de diffusion électronique)/Longueur de diffusion de l'électron*Concentration d'électrons dans la région p)

Emittance radiante spectrale

Aller Emittance radiante spectrale = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Longueur d'onde de la lumière visible^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Longueur d'onde de la lumière visible*[BoltZ]*Température absolue))-1)

Différence de potentiel de contact

Aller Tension aux bornes de la jonction PN = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln((Concentration d'accepteur*Concentration des donneurs)/(Concentration intrinsèque de porteurs)^2)

Concentration de protons dans des conditions déséquilibrées

Aller Concentration de protons = Concentration électronique intrinsèque*exp((Niveau d'énergie intrinsèque du semi-conducteur-Niveau d'électrons quasi-fermi)/([BoltZ]*Température absolue))

Densité énergétique compte tenu des co-efficacités d'Einstein

Aller Densité d'énergie = (8*[hP]*Fréquence du rayonnement^3)/[c]^3*(1/(exp((Constante de Planck*Fréquence du rayonnement)/([BoltZ]*Température))-1))

Densité de courant totale

Aller Densité de courant totale = Densité du courant de saturation*(exp(([Charge-e]*Tension aux bornes de la jonction PN)/([BoltZ]*Température absolue))-1)

Déphasage net

Aller Déphasage net = pi/Longueur d'onde de la lumière*(Indice de réfraction)^3*Longueur de fibre*Tension d'alimentation

Population relative

Aller Population relative = exp(-([hP]*Fréquence relative)/([BoltZ]*Température absolue))

Puissance optique rayonnée

Aller Puissance optique rayonnée = Émissivité*[Stefan-BoltZ]*Zone d'origine*Température^4

Numéro de mode

Aller Numéro de mode = (2*Longueur de la cavité*Indice de réfraction)/Longueur d'onde des photons

Longueur d'onde de rayonnement dans le vide

Aller Longueur d'onde = Angle au sommet*(180/pi)*2*Sténopé unique

Longueur d'onde de la lumière de sortie

Aller Longueur d'onde de la lumière = Indice de réfraction*Longueur d'onde des photons

Longueur de la cavité

Aller Longueur de la cavité = (Longueur d'onde des photons*Numéro de mode)/2

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