Conduttività nei semiconduttori calcolatrice

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Caratteristiche dei semiconduttori

Caratteristiche del diodo

Caratteristiche del portatore di carica

Parametri elettrostatici

Parametri operativi del transistor

✖La densità elettronica si riferisce alla misura di quanti elettroni sono presenti in una data quantità di materiale.ⓘ Densità elettronica [ρ_e]			+10% -10%
✖La mobilità dell'elettrone è definita come l'entità della velocità di deriva media per unità di campo elettrico.ⓘ Mobilità dell'elettrone [μ_n]			+10% -10%
✖Holes Density si riferisce al numero di stati energetici vacanti (noti come "buchi") che possono esistere nella banda di valenza di un materiale semiconduttore.ⓘ Densità dei fori [ρ_h]			+10% -10%
✖La mobilità delle lacune è la capacità di una lacuna di muoversi attraverso un metallo o un semiconduttore, in presenza di campo elettrico applicato.ⓘ Mobilità dei fori [μ_p]			+10% -10%

✖La conduttività è la misura della facilità con cui una carica elettrica o un calore possono passare attraverso un materiale. È il reciproco della resistività.ⓘ Conduttività nei semiconduttori [σ]

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Formula

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Conduttività nei semiconduttori

Formula

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

Esempio

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

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Conduttività nei semiconduttori Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Conducibilità = (Densità elettronica*[Charge-e]*Mobilità dell'elettrone)+(Densità dei fori*[Charge-e]*Mobilità dei fori)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)
Questa formula utilizza 1 Costanti, 5 Variabili

Costanti utilizzate

[Charge-e] - Carica dell'elettrone Valore preso come 1.60217662E-19

Variabili utilizzate

Conducibilità - (Misurato in Siemens/Metro) - La conduttività è la misura della facilità con cui una carica elettrica o un calore possono passare attraverso un materiale. È il reciproco della resistività.
Densità elettronica - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità elettronica si riferisce alla misura di quanti elettroni sono presenti in una data quantità di materiale.
Mobilità dell'elettrone - (Misurato in Metro quadrato per Volt al secondo) - La mobilità dell'elettrone è definita come l'entità della velocità di deriva media per unità di campo elettrico.
Densità dei fori - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - Holes Density si riferisce al numero di stati energetici vacanti (noti come "buchi") che possono esistere nella banda di valenza di un materiale semiconduttore.
Mobilità dei fori - (Misurato in Metro quadrato per Volt al secondo) - La mobilità delle lacune è la capacità di una lacuna di muoversi attraverso un metallo o un semiconduttore, in presenza di campo elettrico applicato.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Densità elettronica: 30100000000 Chilogrammo per centimetro cubo --> 3.01E+16 Chilogrammo per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Mobilità dell'elettrone: 180 Metro quadrato per Volt al secondo --> 180 Metro quadrato per Volt al secondo Nessuna conversione richiesta
Densità dei fori: 100000.345 Chilogrammo per centimetro cubo --> 100000345000 Chilogrammo per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Mobilità dei fori: 150 Metro quadrato per Volt al secondo --> 150 Metro quadrato per Volt al secondo Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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

Valutare ... ...

σ = 0.868061695989221

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.868061695989221 Siemens/Metro --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.868061695989221 ≈ 0.868062 Siemens/Metro <-- Conducibilità

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Akshada Kulkarni

Istituto nazionale di tecnologia dell'informazione (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni ha creato questa calcolatrice e altre 500+ altre calcolatrici!

Verificato da Team Softusvista

Ufficio Softusvista (Pune), India

Team Softusvista ha verificato questa calcolatrice e altre 1100+ altre calcolatrici!

< 13 Caratteristiche dei semiconduttori Calcolatrici

Conduttività nei semiconduttori

Partire Conducibilità = (Densità elettronica*[Charge-e]*Mobilità dell'elettrone)+(Densità dei fori*[Charge-e]*Mobilità dei fori)

Funzione di distribuzione di Fermi Dirac

Partire Funzione di distribuzione di Fermi Dirac = 1/(1+e^((Energia del livello di Fermi-Energia del livello di Fermi)/([BoltZ]*Temperatura)))

Conducibilità dei semiconduttori estrinseci per il tipo N

Partire Conducibilità dei semiconduttori estrinseci (tipo n) = Concentrazione dei donatori*[Charge-e]*Mobilità dell'elettrone

Conduttività del semiconduttore estrinseco per il tipo P

Partire Conducibilità dei semiconduttori estrinseci (tipo p) = Concentrazione dell'accettore*[Charge-e]*Mobilità dei fori

Lunghezza di diffusione elettronica

Partire Lunghezza di diffusione elettronica = sqrt(Costante di diffusione elettronica*Portatore di minoranza a vita)

Gap di banda energetica

Partire Gap di banda energetica = Energy Band Gap a 0K-(Temperatura*Costante specifica del materiale)

Concentrazione di portatori maggioritari in semiconduttore per tipo p

Partire Concentrazione di portatori maggioritari = Concentrazione portante intrinseca^2/Concentrazione di portatori di minoranza

Concentrazione del vettore maggioritario nei semiconduttori

Partire Concentrazione di portatori maggioritari = Concentrazione portante intrinseca^2/Concentrazione di portatori di minoranza

Livello di Fermi dei semiconduttori intrinseci

Partire Semiconduttore intrinseco di livello Fermi = (Energia della banda di conduzione+Energia della banda di mantovana)/2

Densità di corrente di deriva

Partire Densità di corrente di deriva = Densità di corrente dei fori+Densità di corrente elettronica

Mobilità dei vettori di carica

Partire Portatori di carica Mobilità = Velocità di deriva/Intensità del campo elettrico

Tensione di saturazione utilizzando la tensione di soglia

Partire Tensione di saturazione = Tensione sorgente gate-Soglia di voltaggio

Campo elettrico dovuto alla tensione di Hall

Partire Campo elettrico di Hall = Tensione di sala/Larghezza del conduttore

Conduttività nei semiconduttori Formula

Conducibilità = (Densità elettronica*[Charge-e]*Mobilità dell'elettrone)+(Densità dei fori*[Charge-e]*Mobilità dei fori)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)

Cos'è la conduttività nei semiconduttori?

La conduttività è direttamente proporzionale alla mobilità. Se in un semiconduttore sono presenti sia impurità donatrici che accettori, possiamo dire che la conduttività totale è dovuta alla conduttività sia degli elettroni che dei buchi presenti in un semiconduttore.

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