Fonction de travail dans MOSFET Calculatrice

✖Le niveau de vide est un niveau d'énergie théorique qui fournit une base de référence pour comprendre les niveaux d'énergie dans les régions semi-conductrices et métalliques du MOSFET.ⓘ Niveau de vide [qχ]			+10% -10%
✖Le niveau d'énergie de la bande de conduction est une bande d'énergie au sein du matériau semi-conducteur où les électrons peuvent se déplacer librement et contribuer à la conduction électrique.ⓘ Niveau d'énergie de la bande de conduction [E_c]			+10% -10%
✖Le niveau de Fermi représente le niveau d'énergie auquel les électrons ont une probabilité de 50 % d'être occupés à une température nulle absolue.ⓘ Niveau de Fermi [E_F]			+10% -10%

✖La fonction de travail est l'énergie nécessaire pour qu'un électron se déplace du niveau de Fermi vers l'espace libre.ⓘ Fonction de travail dans MOSFET [qΦ_S]

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Formule

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Fonction de travail dans MOSFET

Formule

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

Exemple

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

Calculatrice

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Fonction de travail dans MOSFET Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Fonction de travail = Niveau de vide+(Niveau d'énergie de la bande de conduction-Niveau de Fermi)
qΦ_S = qχ+(E_c-E_F)
Cette formule utilise 4 Variables

Variables utilisées

Fonction de travail - (Mesuré en Volt) - La fonction de travail est l'énergie nécessaire pour qu'un électron se déplace du niveau de Fermi vers l'espace libre.
Niveau de vide - (Mesuré en Joule) - Le niveau de vide est un niveau d'énergie théorique qui fournit une base de référence pour comprendre les niveaux d'énergie dans les régions semi-conductrices et métalliques du MOSFET.
Niveau d'énergie de la bande de conduction - (Mesuré en Joule) - Le niveau d'énergie de la bande de conduction est une bande d'énergie au sein du matériau semi-conducteur où les électrons peuvent se déplacer librement et contribuer à la conduction électrique.
Niveau de Fermi - (Mesuré en Joule) - Le niveau de Fermi représente le niveau d'énergie auquel les électrons ont une probabilité de 50 % d'être occupés à une température nulle absolue.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Niveau de vide: 5.1 Électron-volt --> 8.17110438300004E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)
Niveau d'énergie de la bande de conduction: 3.01 Électron-volt --> 4.82255376330002E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)
Niveau de Fermi: 5.24 Électron-volt --> 8.39540920920004E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

qΦ_S = 4.59824893710002E-19

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

4.59824893710002E-19 Volt --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

4.59824893710002E-19 ≈ 4.6E-19 Volt <-- Fonction de travail

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par banuprakash

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Vérifié par Dipanjona Mallick

Institut du patrimoine de technologie (HITK), Calcutta

Dipanjona Mallick a validé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!

< 21 Transistors MOS Calculatrices

Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Aller Facteur d’équivalence de tension des parois latérales = -(2*sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales)/(Tension finale-Tension initiale)*(sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension finale)-sqrt(Potentiel intégré des jonctions des parois latérales-Tension initiale)))

Réduisez le courant dans la région linéaire

Aller Courant de réduction de la région linéaire = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(2*(Tension de source de porte-Tension de seuil)*Tension de sortie-Tension de sortie^2))

Tension du nœud à une instance donnée

Aller Tension du nœud à une instance donnée = (Facteur de transconductance/Capacité du nœud)*int(exp(-(1/(Résistance des nœuds*Capacité du nœud))*(Période de temps-x))*Courant circulant dans le nœud*x,x,0,Période de temps)

Réduisez le courant dans la région de saturation

Aller Courant de réduction de la région de saturation = sum(x,0,Nombre de transistors à pilote parallèle,(Mobilité électronique*Capacité d'oxyde/2)*(Largeur de canal/Longueur du canal)*(Tension de source de porte-Tension de seuil)^2)

Temps de saturation

Aller Temps de saturation = -2*Capacité de charge/(Paramètre de processus de transconductance*(Tension de sortie élevée-Tension de seuil)^2)*int(1,x,Tension de sortie élevée,Tension de sortie élevée-Tension de seuil)

Courant de drain circulant à travers le transistor MOS

Aller Courant de vidange = (Largeur de canal/Longueur du canal)*Mobilité électronique*Capacité d'oxyde*int((Tension de source de porte-x-Tension de seuil),x,0,Tension de source de drain)

Délai lorsque le NMOS fonctionne dans une région linéaire

Aller Région linéaire en temporisation = -2*Capacité de jonction*int(1/(Paramètre de processus de transconductance*(2*(Tension d'entrée-Tension de seuil)*x-x^2)),x,Tension initiale,Tension finale)

Densité de charge dans la région d'épuisement

Aller Densité de charge de couche d'épuisement = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(Potentiel des surfaces-Potentiel Fermi en vrac)))

Profondeur de la région d'épuisement associée au drain

Aller Profondeur de la région d'épuisement du drain = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*(Potentiel de jonction intégré+Tension de source de drain))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Courant de drain dans la région de saturation du transistor MOS

Aller Courant de drainage de la région de saturation = Largeur de canal*Vitesse de dérive des électrons de saturation*int(Charge*Paramètre de canal court,x,0,Longueur effective du canal)

Potentiel de Fermi pour le type P

Aller Potentiel de Fermi pour le type P = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration intrinsèque de porteurs/Concentration dopante de l'accepteur)

Potentiel de Fermi pour le type N

Aller Potentiel de Fermi pour le type N = ([BoltZ]*Température absolue)/[Charge-e]*ln(Concentration de dopant du donneur/Concentration intrinsèque de porteurs)

Profondeur d'épuisement maximale

Aller Profondeur d'épuisement maximale = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*modulus(2*Potentiel Fermi en vrac))/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Potentiel intégré dans la région d’épuisement

Aller Tension intégrée = -(sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur*modulus(-2*Potentiel Fermi en vrac)))

Grande capacité de signal équivalente

Aller Grande capacité de signal équivalente = (1/(Tension finale-Tension initiale))*int(Capacité de jonction*x,x,Tension initiale,Tension finale)

Profondeur de la région d'épuisement associée à la source

Aller Profondeur de la région d'épuisement de la source = sqrt((2*[Permitivity-silicon]*Potentiel de jonction intégré)/([Charge-e]*Concentration dopante de l'accepteur))

Coefficient de biais du substrat

Aller Coefficient de biais du substrat = sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentration dopante de l'accepteur)/Capacité d'oxyde

Capacité équivalente à grande jonction de signal

Aller Capacité équivalente à grande jonction de signal = Périmètre du flanc*Capacité de jonction des parois latérales*Facteur d’équivalence de tension des parois latérales

Puissance moyenne dissipée sur une période de temps

Aller Puissance moyenne = (1/Temps total pris)*int(Tension*Actuel,x,0,Temps total pris)

Fonction de travail dans MOSFET

Aller Fonction de travail = Niveau de vide+(Niveau d'énergie de la bande de conduction-Niveau de Fermi)

Capacité de jonction de paroi latérale à polarisation nulle par unité de longueur

Aller Capacité de jonction des parois latérales = Potentiel de jonction des parois latérales sans polarisation*Profondeur du flanc

Fonction de travail dans MOSFET Formule

Fonction de travail = Niveau de vide+(Niveau d'énergie de la bande de conduction-Niveau de Fermi)
qΦ_S = qχ+(E_c-E_F)

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