Densità di corrente dovuta agli elettroni calcolatrice

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Caratteristiche del portatore di carica

Caratteristiche dei semiconduttori

Caratteristiche del diodo

Parametri elettrostatici

Parametri operativi del transistor

✖La concentrazione di elettroni è definita come la concentrazione di elettroni rispetto al volume.ⓘ Concentrazione di elettroni [N_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%
✖L'intensità del campo elettrico si riferisce alla forza per unità di carica sperimentata dalle particelle cariche (come elettroni o lacune) all'interno del materiale.ⓘ Intensità del campo elettrico [E]			+10% -10%

✖La densità di corrente elettronica è definita come la quantità di corrente elettrica dovuta al viaggio dell'elettrone per unità di sezione trasversale. Si chiama densità di corrente ed è espressa in ampere per metro quadrato.ⓘ Densità di corrente dovuta agli elettroni [J_n]

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Formula

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Densità di corrente dovuta agli elettroni

Formula

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

Esempio

`"2.965821A/m²"="[Charge-e]"*"3e16/m³"*"180m²/V*s"*"3.428V/m"`

Calcolatrice

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Scaricamento Caratteristiche del portatore di carica Formule PDF PDF Image

Densità di corrente dovuta agli elettroni Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Densità di corrente elettronica = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità dell'elettrone*Intensità del campo elettrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E
Questa formula utilizza 1 Costanti, 4 Variabili

Costanti utilizzate

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

Variabili utilizzate

Densità di corrente elettronica - (Misurato in Ampere per metro quadrato) - La densità di corrente elettronica è definita come la quantità di corrente elettrica dovuta al viaggio dell'elettrone per unità di sezione trasversale. Si chiama densità di corrente ed è espressa in ampere per metro quadrato.
Concentrazione di elettroni - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione di elettroni è definita come la concentrazione di elettroni rispetto al volume.
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.
Intensità del campo elettrico - (Misurato in Volt per metro) - L'intensità del campo elettrico si riferisce alla forza per unità di carica sperimentata dalle particelle cariche (come elettroni o lacune) all'interno del materiale.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Concentrazione di elettroni: 3E+16 1 per metro cubo --> 3E+16 1 per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Mobilità dell'elettrone: 180 Metro quadrato per Volt al secondo --> 180 Metro quadrato per Volt al secondo Nessuna conversione richiesta
Intensità del campo elettrico: 3.428 Volt per metro --> 3.428 Volt per metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E --> [Charge-e]*3E+16*180*3.428

Valutare ... ...

J_n = 2.9658211848144

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

2.9658211848144 Ampere per metro quadrato --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

2.9658211848144 ≈ 2.965821 Ampere per metro quadrato <-- Densità di corrente elettronica

(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!

< 16 Caratteristiche del portatore di carica Calcolatrici

Concentrazione intrinseca

Partire Concentrazione portante intrinseca = sqrt(Densità effettiva in banda di valenza*Densità effettiva in banda di conduzione)*e^((-Dipendenza dalla temperatura del band gap energetico)/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Sensibilità alla deflessione elettrostatica del CRT

Partire Sensibilità alla deflessione elettrostatica = (Distanza tra le piastre deflettrici*Distanza Schermo e Piastre Deflettenti)/(2*Deviazione del raggio*Velocità dell'elettrone)

Densità di corrente dovuta agli elettroni

Partire Densità di corrente elettronica = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità dell'elettrone*Intensità del campo elettrico

Densità di corrente dovuta ai buchi

Partire Densità di corrente dei fori = [Charge-e]*Concentrazione dei fori*Mobilità dei fori*Intensità del campo elettrico

Costante di diffusione degli elettroni

Partire Costante di diffusione elettronica = Mobilità dell'elettrone*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Concentrazione intrinseca di portatori in condizioni di non equilibrio

Partire Concentrazione portante intrinseca = sqrt(Concentrazione di portatori maggioritari*Concentrazione di portatori di minoranza)

Costante di diffusione dei fori

Partire Costante di diffusione dei fori = Mobilità dei fori*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])

Periodo di tempo dell'elettrone

Partire Periodo del percorso circolare delle particelle = (2*3.14*[Mass-e])/(Intensità del campo magnetico*[Charge-e])

Forza sull'elemento corrente nel campo magnetico

Partire Forza = Elemento attuale*Densità del flusso magnetico*sin(Angolo tra i piani)

Velocità dell'elettrone

Partire Velocità dovuta alla tensione = sqrt((2*[Charge-e]*Voltaggio)/[Mass-e])

Lunghezza di diffusione del foro

Partire Lunghezza di diffusione dei fori = sqrt(Costante di diffusione dei fori*Supporto per fori a vita)

Conduttività nei metalli

Partire Conducibilità = Concentrazione di elettroni*[Charge-e]*Mobilità dell'elettrone

Velocità dell'elettrone nei campi di forza

Partire Velocità dell'elettrone nei campi di forza = Intensità del campo elettrico/Intensità del campo magnetico

Tensione termica

Partire Tensione termica = [BoltZ]*Temperatura/[Charge-e]

Tensione termica utilizzando l'equazione di Einstein

Partire Tensione termica = Costante di diffusione elettronica/Mobilità dell'elettrone

Densità di corrente di convezione

Partire Densità di corrente di convezione = Densità di carica*Velocità di carica

Densità di corrente dovuta agli elettroni Formula

Densità di corrente elettronica = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità dell'elettrone*Intensità del campo elettrico
J_n = [Charge-e]*N_e*μ_n*E

In che modo la densità di corrente in elettroni è diversa dalla densità di corrente nei buchi?

La differenza fondamentale sta nei portatori di carica presi in considerazione: elettroni per la densità di corrente elettronica e lacune per la densità di corrente di lacune. Sebbene le espressioni matematiche siano simili, implicano diverse proprietà dei portatori (mobilità e concentrazione) e hanno polarità di carica opposte.

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