आंतरिक वाहक एकाग्रता कैलकुलेटर

✖वैलेंस बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के बैंड के रूप में परिभाषित किया गया है, जिससे इलेक्ट्रॉन बाहर निकल सकते हैं, उत्तेजित होने पर चालन बैंड में जा सकते हैं।ⓘ वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व [N_v]			+10% -10%
✖कंडक्शन बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को कंडक्शन बैंड में समतुल्य ऊर्जा मिनिमा की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।ⓘ कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व [N_c]			+10% -10%
✖सॉलिड-स्टेट फिजिक्स में एनर्जी गैप, एनर्जी गैप एक सॉलिड में एनर्जी रेंज है जहां कोई इलेक्ट्रॉन स्टेट मौजूद नहीं है।ⓘ ऊर्जा अंतर [E_g]			+10% -10%
✖तापमान किसी पदार्थ या वस्तु में मौजूद ऊष्मा की डिग्री या तीव्रता है।ⓘ तापमान [T]			+10% -10%

✖आंतरिक वाहक एकाग्रता का उपयोग तापीय संतुलन पर एक आंतरिक या अनोपेड अर्धचालक सामग्री में आवेश वाहकों (इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों) की सांद्रता का वर्णन करने के लिए किया जाता है।ⓘ आंतरिक वाहक एकाग्रता [n_i]

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सूत्र

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आंतरिक वाहक एकाग्रता

सूत्र

`"n"_{"i"} = sqrt("N"_{"v"}*"N"_{"c"})*exp(-"E"_{"g"}/(2*"[BoltZ]"*"T"))`

उदाहरण

`"2.7E^8/m³"=sqrt("2.4e11/m³"*"6.4e8/m³")*exp(-"0.198eV"/(2*"[BoltZ]"*"300K"))`

कैलकुलेटर

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रीसेट

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आंतरिक वाहक एकाग्रता उपाय

चरण 0: पूर्व-गणना सारांश

प्रयुक्त सूत्र

आंतरिक वाहक एकाग्रता = sqrt(वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व)*exp(-ऊर्जा अंतर/(2*[BoltZ]*तापमान))
n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T))
यह सूत्र 1 स्थिरांक, 2 कार्यों, 5 वेरिएबल का उपयोग करता है

लगातार इस्तेमाल किया

[BoltZ] - बोल्ट्ज़मान स्थिरांक मान लिया गया 1.38064852E-23

उपयोग किए गए कार्य

exp - एक घातीय फ़ंक्शन में, स्वतंत्र चर में प्रत्येक इकाई परिवर्तन के लिए फ़ंक्शन का मान एक स्थिर कारक द्वारा बदलता है।, exp(Number)
sqrt - वर्गमूल फ़ंक्शन एक ऐसा फ़ंक्शन है जो एक गैर-नकारात्मक संख्या को इनपुट के रूप में लेता है और दिए गए इनपुट संख्या का वर्गमूल लौटाता है।, sqrt(Number)

चर

आंतरिक वाहक एकाग्रता - (में मापा गया 1 प्रति घन मीटर) - आंतरिक वाहक एकाग्रता का उपयोग तापीय संतुलन पर एक आंतरिक या अनोपेड अर्धचालक सामग्री में आवेश वाहकों (इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों) की सांद्रता का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व - (में मापा गया 1 प्रति घन मीटर) - वैलेंस बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के बैंड के रूप में परिभाषित किया गया है, जिससे इलेक्ट्रॉन बाहर निकल सकते हैं, उत्तेजित होने पर चालन बैंड में जा सकते हैं।
कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व - (में मापा गया 1 प्रति घन मीटर) - कंडक्शन बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को कंडक्शन बैंड में समतुल्य ऊर्जा मिनिमा की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।
ऊर्जा अंतर - (में मापा गया जूल) - सॉलिड-स्टेट फिजिक्स में एनर्जी गैप, एनर्जी गैप एक सॉलिड में एनर्जी रेंज है जहां कोई इलेक्ट्रॉन स्टेट मौजूद नहीं है।
तापमान - (में मापा गया केल्विन) - तापमान किसी पदार्थ या वस्तु में मौजूद ऊष्मा की डिग्री या तीव्रता है।

चरण 1: इनपुट को आधार इकाई में बदलें

वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व: 240000000000 1 प्रति घन मीटर --> 240000000000 1 प्रति घन मीटर कोई रूपांतरण आवश्यक नहीं है
कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व: 640000000 1 प्रति घन मीटर --> 640000000 1 प्रति घन मीटर कोई रूपांतरण आवश्यक नहीं है
ऊर्जा अंतर: 0.198 इलेक्ट्रॉन-वोल्ट --> 3.17231111340001E-20 जूल (रूपांतरण की जाँच करें यहाँ)
तापमान: 300 केल्विन --> 300 केल्विन कोई रूपांतरण आवश्यक नहीं है

चरण 2: फॉर्मूला का मूल्यांकन करें

फॉर्मूला में इनपुट वैल्यू को तैयार करना

n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300))

मूल्यांकन हो रहा है ... ...

n_i = 269195320.407742

चरण 3: परिणाम को आउटपुट की इकाई में बदलें

269195320.407742 1 प्रति घन मीटर --> कोई रूपांतरण आवश्यक नहीं है

आख़री जवाब

269195320.407742 ≈ 2.7E+8 1 प्रति घन मीटर <-- आंतरिक वाहक एकाग्रता

(गणना 00.020 सेकंड में पूरी हुई)

आप यहाँ हैं -

होम » अभियांत्रिकी » इलेक्ट्रानिक्स » ठोस राज्य उपकरण » एनर्जी बैंड » आंतरिक वाहक एकाग्रता

क्रेडिट

के द्वारा बनाई गई शोभित डिमरी

बिपिन त्रिपाठी कुमाऊँ प्रौद्योगिकी संस्थान (BTKIT), द्वाराहाट

शोभित डिमरी ने इस कैलकुलेटर और 900+ अधिक कैलकुलेटर को बनाए है!

के द्वारा सत्यापित उर्वी राठौड़

विश्वकर्मा गवर्नमेंट इंजीनियरिंग कॉलेज (वीजीईसी), अहमदाबाद

उर्वी राठौड़ ने इस कैलकुलेटर और 1900+ को अधिक कैलकुलेटर से सत्यापित किया है!

< 20 एनर्जी बैंड कैलक्युलेटर्स

आंतरिक वाहक एकाग्रता

जाओ आंतरिक वाहक एकाग्रता = sqrt(वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व)*exp(-ऊर्जा अंतर/(2*[BoltZ]*तापमान))

कैरियर लाइफटाइम

जाओ कैरियर लाइफटाइम = 1/(पुनर्संयोजन के लिए आनुपातिकता*(वैलेंस बैंड में छेदों की सघनता+चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन एकाग्रता))

इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा को कूलम्ब स्थिरांक दिया गया है

जाओ इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा = (सांख्यिक अंक^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*संभावित कुएं की लंबाई^2)

वैलेंस बैंड में प्रभावी घनत्व की स्थिति

जाओ वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व = वैलेंस बैंड में छेदों की सघनता/(1-फर्मी समारोह)

वैलेंस बैंड में छिद्रों की सांद्रता

जाओ वैलेंस बैंड में छेदों की सघनता = वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*(1-फर्मी समारोह)

राज्य का प्रभावी घनत्व

जाओ कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व = चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन एकाग्रता/फर्मी समारोह

चालन बैंड में एकाग्रता

जाओ चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन एकाग्रता = कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*फर्मी समारोह

फर्मी समारोह

जाओ फर्मी समारोह = चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन एकाग्रता/कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व

पुन: जीवनकाल

जाओ पुनर्संयोजन लाइफटाइम = (पुनर्संयोजन के लिए आनुपातिकता*वैलेंस बैंड में छेदों की सघनता)^-1

स्थिर राज्य इलेक्ट्रॉन एकाग्रता

जाओ स्थिर राज्य वाहक एकाग्रता = चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन एकाग्रता+अतिरिक्त वाहक एकाग्रता

चालन बैंड में परिवर्तन की शुद्ध दर

जाओ पुनर्संयोजन के लिए आनुपातिकता = थर्मल जनरेशन/(आंतरिक वाहक एकाग्रता^2)

थर्मल उत्पादन दर

जाओ थर्मल जनरेशन = पुनर्संयोजन के लिए आनुपातिकता*(आंतरिक वाहक एकाग्रता^2)

वितरण गुणांक

जाओ वितरण गुणांक = ठोस में अशुद्धता एकाग्रता/तरल में अशुद्धता एकाग्रता

तरल एकाग्रता

जाओ तरल में अशुद्धता एकाग्रता = ठोस में अशुद्धता एकाग्रता/वितरण गुणांक

अतिरिक्त वाहक एकाग्रता

जाओ अतिरिक्त वाहक एकाग्रता = ऑप्टिकल जनरेशन रेट*पुनर्संयोजन लाइफटाइम

ऑप्टिकल जनरेशन रेट

जाओ ऑप्टिकल जनरेशन रेट = अतिरिक्त वाहक एकाग्रता/पुनर्संयोजन लाइफटाइम

फोटोइलेक्ट्रॉन ऊर्जा

जाओ फोटोइलेक्ट्रॉन ऊर्जा = [hP]*आपतित प्रकाश की आवृत्ति

वैलेंस बैंड एनर्जी

जाओ वैलेंस बैंड एनर्जी = चालन बैंड ऊर्जा-ऊर्जा अंतर

चालन बैंड ऊर्जा

जाओ चालन बैंड ऊर्जा = ऊर्जा अंतर+वैलेंस बैंड एनर्जी

ऊर्जा अंतर

जाओ ऊर्जा अंतर = चालन बैंड ऊर्जा-वैलेंस बैंड एनर्जी

< 15 सेमीकंडक्टर वाहक कैलक्युलेटर्स

आंतरिक वाहक एकाग्रता

कैरियर लाइफटाइम

इलेक्ट्रॉन की Nवीं कक्षा की त्रिज्या

जाओ इलेक्ट्रॉन की nवीं कक्षा की त्रिज्या = ([Coulomb]*सांख्यिक अंक^2*[hP]^2)/(कण का द्रव्यमान*[Charge-e]^2)

क्वांटम राज्य

जाओ क्वांटम राज्य में ऊर्जा = (सांख्यिक अंक^2*pi^2*[hP]^2)/(2*कण का द्रव्यमान*संभावित कुएं की लंबाई^2)

इलेक्ट्रॉन फ्लक्स घनत्व

जाओ इलेक्ट्रॉन प्रवाह घनत्व = (मीन मुक्त पथ इलेक्ट्रॉन/(2*समय))*इलेक्ट्रॉन एकाग्रता में अंतर

वैलेंस बैंड में प्रभावी घनत्व की स्थिति

फर्मी समारोह

इलेक्ट्रॉन गुणन

जाओ इलेक्ट्रॉन गुणन = क्षेत्र के बाहर इलेक्ट्रॉन की संख्या/क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन की संख्या

इलेक्ट्रॉन वर्तमान घनत्व

जाओ इलेक्ट्रॉन वर्तमान घनत्व = कुल वाहक वर्तमान घनत्व-छेद वर्तमान घनत्व

छेद वर्तमान घनत्व

जाओ छेद वर्तमान घनत्व = कुल वाहक वर्तमान घनत्व-इलेक्ट्रॉन वर्तमान घनत्व

वितरण गुणांक

जाओ वितरण गुणांक = ठोस में अशुद्धता एकाग्रता/तरल में अशुद्धता एकाग्रता

अतिरिक्त वाहक एकाग्रता

जाओ अतिरिक्त वाहक एकाग्रता = ऑप्टिकल जनरेशन रेट*पुनर्संयोजन लाइफटाइम

होल द्वारा औसत समय खर्च

जाओ होल द्वारा औसत समय खर्च = ऑप्टिकल जनरेशन रेट*बहुमत वाहक क्षय

फोटोइलेक्ट्रॉन ऊर्जा

जाओ फोटोइलेक्ट्रॉन ऊर्जा = [hP]*आपतित प्रकाश की आवृत्ति

चालन बैंड ऊर्जा

जाओ चालन बैंड ऊर्जा = ऊर्जा अंतर+वैलेंस बैंड एनर्जी

आंतरिक वाहक एकाग्रता सूत्र

तापमान का कार्य आंतरिक एकाग्रता कैसे होता है?

यदि इलेक्ट्रॉन कंडक्शन बैंड में हैं तो वे जल्दी से ऊर्जा खो देंगे और एक छेद को नष्ट करते हुए वापस वैलेंस बैंड में गिर जाएंगे। इसलिए, तापमान कम करने से आंतरिक वाहक एकाग्रता में कमी आती है, जबकि तापमान बढ़ाने से आंतरिक वाहक एकाग्रता में वृद्धि होती है।

आंतरिक वाहक एकाग्रता की गणना कैसे करें?

आंतरिक वाहक एकाग्रता के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर पर, कृपया वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व (N_v), वैलेंस बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के बैंड के रूप में परिभाषित किया गया है, जिससे इलेक्ट्रॉन बाहर निकल सकते हैं, उत्तेजित होने पर चालन बैंड में जा सकते हैं। के रूप में, कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व (N_c), कंडक्शन बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को कंडक्शन बैंड में समतुल्य ऊर्जा मिनिमा की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। के रूप में, ऊर्जा अंतर (E_g), सॉलिड-स्टेट फिजिक्स में एनर्जी गैप, एनर्जी गैप एक सॉलिड में एनर्जी रेंज है जहां कोई इलेक्ट्रॉन स्टेट मौजूद नहीं है। के रूप में & तापमान (T), तापमान किसी पदार्थ या वस्तु में मौजूद ऊष्मा की डिग्री या तीव्रता है। के रूप में डालें। कृपया आंतरिक वाहक एकाग्रता गणना को पूर्ण करने के लिए कैलकुलेट बटन का उपयोग करें।

आंतरिक वाहक एकाग्रता गणना

आंतरिक वाहक एकाग्रता कैलकुलेटर, आंतरिक वाहक एकाग्रता की गणना करने के लिए Intrinsic Carrier Concentration = sqrt(वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व)*exp(-ऊर्जा अंतर/(2*[BoltZ]*तापमान)) का उपयोग करता है। आंतरिक वाहक एकाग्रता n_i को आंतरिक वाहक एकाग्रता सूत्र को चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों की संख्या या आंतरिक सामग्री में वैलेंस बैंड में छिद्रों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। वाहकों की यह संख्या सामग्री के बैंड गैप और सामग्री के तापमान पर निर्भर करती है। के रूप में परिभाषित किया गया है। यहाँ आंतरिक वाहक एकाग्रता गणना को संख्या में समझा जा सकता है - 2.7E+8 = sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300)). आप और अधिक आंतरिक वाहक एकाग्रता उदाहरण यहाँ देख सकते हैं -

FAQ

आंतरिक वाहक एकाग्रता क्या है?

आंतरिक वाहक एकाग्रता आंतरिक वाहक एकाग्रता सूत्र को चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों की संख्या या आंतरिक सामग्री में वैलेंस बैंड में छिद्रों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। वाहकों की यह संख्या सामग्री के बैंड गैप और सामग्री के तापमान पर निर्भर करती है। है और इसे n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T)) या Intrinsic Carrier Concentration = sqrt(वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व)*exp(-ऊर्जा अंतर/(2*[BoltZ]*तापमान)) के रूप में दर्शाया जाता है।

आंतरिक वाहक एकाग्रता की गणना कैसे करें?

आंतरिक वाहक एकाग्रता को आंतरिक वाहक एकाग्रता सूत्र को चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों की संख्या या आंतरिक सामग्री में वैलेंस बैंड में छिद्रों की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है। वाहकों की यह संख्या सामग्री के बैंड गैप और सामग्री के तापमान पर निर्भर करती है। Intrinsic Carrier Concentration = sqrt(वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व*कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व)*exp(-ऊर्जा अंतर/(2*[BoltZ]*तापमान)) n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T)) के रूप में परिभाषित किया गया है। आंतरिक वाहक एकाग्रता की गणना करने के लिए, आपको वैलेंस बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व (N_v), कंडक्शन बैंड में राज्य का प्रभावी घनत्व (N_c), ऊर्जा अंतर (E_g) & तापमान (T) की आवश्यकता है। हमारे टूल के द्वारा, आपको वैलेंस बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स के बैंड के रूप में परिभाषित किया गया है, जिससे इलेक्ट्रॉन बाहर निकल सकते हैं, उत्तेजित होने पर चालन बैंड में जा सकते हैं।, कंडक्शन बैंड में राज्य के प्रभावी घनत्व को कंडक्शन बैंड में समतुल्य ऊर्जा मिनिमा की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है।, सॉलिड-स्टेट फिजिक्स में एनर्जी गैप, एनर्जी गैप एक सॉलिड में एनर्जी रेंज है जहां कोई इलेक्ट्रॉन स्टेट मौजूद नहीं है। & तापमान किसी पदार्थ या वस्तु में मौजूद ऊष्मा की डिग्री या तीव्रता है। के लिए संबंधित मान दर्ज करने और कैलकुलेट बटन को क्लिक करने की आवश्यकता है।

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