Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi calcolatrice

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Fabbricazione di circuiti integrati MOS

Fabbricazione di circuiti integrati bipolari

Trigger di Schmitt

✖La concentrazione di elettroni si riferisce al numero di elettroni per unità di volume in un materiale.ⓘ Concentrazione di elettroni [n]			+10% -10%
✖La mobilità elettronica descrive la velocità con cui gli elettroni possono muoversi attraverso il materiale in risposta a un campo elettrico.ⓘ Mobilità elettronica [μ_n]			+10% -10%
✖L'intensità del campo elettrico è una quantità vettoriale che rappresenta la forza subita da una carica di prova positiva in un dato punto dello spazio a causa della presenza di altre cariche.ⓘ Intensità del campo elettrico [E_i]			+10% -10%

✖La deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni si riferisce al movimento dei portatori di carica (elettroni) in un materiale semiconduttore sotto l'influenza di un campo elettrico.ⓘ Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi [J_n]

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Formula

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Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi

Formula

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

Esempio

`"53.83313µA"="[Charge-e]"*"1E^6electrons/cm³"*"30m²/V*s"*"11.2V/m"`

Calcolatrice

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Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità elettronica*Intensità del campo elettrico
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i
Questa formula utilizza 1 Costanti, 4 Variabili

Costanti utilizzate

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

Variabili utilizzate

Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni - (Misurato in Ampere) - La deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni si riferisce al movimento dei portatori di carica (elettroni) in un materiale semiconduttore sotto l'influenza di un campo elettrico.
Concentrazione di elettroni - (Misurato in Elettroni per metro cubo) - La concentrazione di elettroni si riferisce al numero di elettroni per unità di volume in un materiale.
Mobilità elettronica - (Misurato in Metro quadrato per Volt al secondo) - La mobilità elettronica descrive la velocità con cui gli elettroni possono muoversi attraverso il materiale in risposta a un campo elettrico.
Intensità del campo elettrico - (Misurato in Volt per metro) - L'intensità del campo elettrico è una quantità vettoriale che rappresenta la forza subita da una carica di prova positiva in un dato punto dello spazio a causa della presenza di altre cariche.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Concentrazione di elettroni: 1000000 Elettroni per centimetro cubo --> 1000000000000 Elettroni per metro cubo (Controlla la conversione qui)
Mobilità elettronica: 30 Metro quadrato per Volt al secondo --> 30 Metro quadrato per Volt al secondo Nessuna conversione richiesta
Intensità del campo elettrico: 11.2 Volt per metro --> 11.2 Volt per metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i --> [Charge-e]*1000000000000*30*11.2

Valutare ... ...

J_n = 5.3833134432E-05

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

5.3833134432E-05 Ampere -->53.833134432 microampere (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

53.833134432 ≈ 53.83313 microampere <-- Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Creato da banuprakash

Dayananda Sagar College di Ingegneria (DSCE), Bangalore

banuprakash ha creato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

Verificato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav ha verificato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

< 15 Fabbricazione di circuiti integrati MOS Calcolatrici

Tensione del punto di commutazione

Partire Tensione del punto di commutazione = (Tensione di alimentazione+Tensione di soglia PMOS+Tensione di soglia NMOS*sqrt(Guadagno del transistor NMOS/Guadagno del transistor PMOS))/(1+sqrt(Guadagno del transistor NMOS/Guadagno del transistor PMOS))

Effetto corpo nel MOSFET

Partire Tensione di soglia con substrato = Tensione di soglia con zero body bias+Parametro dell'effetto corporeo*(sqrt(2*Potenziale di Fermi in massa+Tensione applicata al corpo)-sqrt(2*Potenziale di Fermi in massa))

Corrente di drenaggio del MOSFET nella regione di saturazione

Partire Assorbimento di corrente = Parametro di transconduttanza/2*(Tensione della sorgente di gate-Tensione di soglia con zero body bias)^2*(1+Fattore di modulazione della lunghezza del canale*Tensione della sorgente di drenaggio)

Concentrazione del drogante del donatore

Partire Concentrazione del drogante del donatore = (Corrente di saturazione*Lunghezza del transistor)/([Charge-e]*Larghezza del transistor*Mobilità elettronica*Capacità dello strato di esaurimento)

Concentrazione del drogante accettore

Partire Concentrazione del drogante accettore = 1/(2*pi*Lunghezza del transistor*Larghezza del transistor*[Charge-e]*Mobilità dei fori*Capacità dello strato di esaurimento)

Concentrazione massima di drogante

Partire Concentrazione massima di drogante = Concentrazione di riferimento*exp(-Energia di attivazione per la solubilità solida/([BoltZ]*Temperatura assoluta))

Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi

Partire Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità elettronica*Intensità del campo elettrico

Tempo di propagazione

Partire Tempo di propagazione = 0.7*Numero di transistor di passaggio*((Numero di transistor di passaggio+1)/2)*Resistenza nel MOSFET*Capacità di carico

Deriva della densità di corrente dovuta ai fori

Partire Deriva della densità di corrente dovuta ai fori = [Charge-e]*Concentrazione dei fori*Mobilità dei fori*Intensità del campo elettrico

Resistenza del canale

Partire Resistenza del canale = Lunghezza del transistor/Larghezza del transistor*1/(Mobilità elettronica*Densità del portatore)

Frequenza di guadagno unitario MOSFET

Partire Frequenza di guadagno unitario nel MOSFET = Transconduttanza nei MOSFET/(Capacità della sorgente di gate+Capacità di scarico del cancello)

Profondità di messa a fuoco

Partire Profondità di messa a fuoco = Fattore di proporzionalità*Lunghezza d'onda nella fotolitografia/(Apertura numerica^2)

Dimensione critica

Partire Dimensione critica = Costante dipendente dal processo*Lunghezza d'onda nella fotolitografia/Apertura numerica

Muori per wafer

Partire Muori per wafer = (pi*Diametro del wafer^2)/(4*Dimensioni di ogni dado)

Spessore equivalente dell'ossido

Partire Spessore equivalente dell'ossido = Spessore del materiale*(3.9/Costante dielettrica del materiale)

Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni liberi Formula

Deriva della densità di corrente dovuta agli elettroni = [Charge-e]*Concentrazione di elettroni*Mobilità elettronica*Intensità del campo elettrico
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i

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