Capacità di giunzione PN calcolatrice

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✖L'area di giunzione PN è il confine o l'area di interfaccia tra due tipi di materiali semiconduttori in un diodo pn.ⓘ Area di giunzione PN [A_pn]			+10% -10%
✖La permettetività relativa è una misura della capacità di un materiale di immagazzinare energia elettrica in un campo elettrico.ⓘ Permittività relativa [ε_r]			+10% -10%
✖La tensione attraverso la giunzione PN è il potenziale integrato attraverso la giunzione pn di un semiconduttore senza alcuna polarizzazione esterna.ⓘ Tensione attraverso la giunzione PN [V₀]			+10% -10%
✖La tensione di polarizzazione inversa è la tensione esterna negativa applicata alla giunzione pn.ⓘ Tensione di polarizzazione inversa [V]			+10% -10%
✖La concentrazione dell'accettore si riferisce alla concentrazione degli atomi droganti dell'accettore in un materiale semiconduttore.ⓘ Concentrazione dell'accettore [N_A]			+10% -10%
✖La concentrazione del donatore si riferisce alla concentrazione di atomi droganti donatori introdotti in un materiale semiconduttore per aumentare il numero di elettroni liberi.ⓘ Concentrazione dei donatori [N_D]			+10% -10%

✖La capacità di giunzione si riferisce alla capacità associata alla giunzione pn formata tra due regioni di semiconduttore in un dispositivo a semiconduttore, come un diodo o un transistor.ⓘ Capacità di giunzione PN [C_j]

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Formula

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Capacità di giunzione PN

Formula

`"C"_{"j"} = "A"_{"pn"}/2*sqrt((2*"[Charge-e]"*"ε"_{"r"}*"[Permitivity-silicon]")/("V"_{"0"}-("V"))*(("N"_{"A"}*"N"_{"D"})/("N"_{"A"}+"N"_{"D"})))`

Esempio

`"1.9E^6fF"="4.8µm²"/2*sqrt((2*"[Charge-e]"*"78F/m"*"[Permitivity-silicon]")/("0.6V"-("-4V"))*(("1e+22/m³"*"1e+24/m³")/("1e+22/m³"+"1e+24/m³")))`

Calcolatrice

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Capacità di giunzione PN Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Capacità di giunzione = Area di giunzione PN/2*sqrt((2*[Charge-e]*Permittività relativa*[Permitivity-silicon])/(Tensione attraverso la giunzione PN-(Tensione di polarizzazione inversa))*((Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori)/(Concentrazione dell'accettore+Concentrazione dei donatori)))
C_j = A_pn/2*sqrt((2*[Charge-e]*ε_r*[Permitivity-silicon])/(V₀-(V))*((N_A*N_D)/(N_A+N_D)))
Questa formula utilizza 2 Costanti, 1 Funzioni, 7 Variabili

Costanti utilizzate

[Permitivity-silicon] - Permittività del silicio Valore preso come 11.7
[Charge-e] - Carica dell'elettrone Valore preso come 1.60217662E-19

Funzioni utilizzate

sqrt - Una funzione radice quadrata è una funzione che accetta un numero non negativo come input e restituisce la radice quadrata del numero di input specificato., sqrt(Number)

Variabili utilizzate

Capacità di giunzione - (Misurato in Farad) - La capacità di giunzione si riferisce alla capacità associata alla giunzione pn formata tra due regioni di semiconduttore in un dispositivo a semiconduttore, come un diodo o un transistor.
Area di giunzione PN - (Misurato in Metro quadrato) - L'area di giunzione PN è il confine o l'area di interfaccia tra due tipi di materiali semiconduttori in un diodo pn.
Permittività relativa - (Misurato in Farad al metro) - La permettetività relativa è una misura della capacità di un materiale di immagazzinare energia elettrica in un campo elettrico.
Tensione attraverso la giunzione PN - (Misurato in Volt) - La tensione attraverso la giunzione PN è il potenziale integrato attraverso la giunzione pn di un semiconduttore senza alcuna polarizzazione esterna.
Tensione di polarizzazione inversa - (Misurato in Volt) - La tensione di polarizzazione inversa è la tensione esterna negativa applicata alla giunzione pn.
Concentrazione dell'accettore - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione dell'accettore si riferisce alla concentrazione degli atomi droganti dell'accettore in un materiale semiconduttore.
Concentrazione dei donatori - (Misurato in 1 per metro cubo) - La concentrazione del donatore si riferisce alla concentrazione di atomi droganti donatori introdotti in un materiale semiconduttore per aumentare il numero di elettroni liberi.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Area di giunzione PN: 4.8 Piazza Micrometro --> 4.8E-12 Metro quadrato (Controlla la conversione qui)
Permittività relativa: 78 Farad al metro --> 78 Farad al metro Nessuna conversione richiesta
Tensione attraverso la giunzione PN: 0.6 Volt --> 0.6 Volt Nessuna conversione richiesta
Tensione di polarizzazione inversa: -4 Volt --> -4 Volt Nessuna conversione richiesta
Concentrazione dell'accettore: 1E+22 1 per metro cubo --> 1E+22 1 per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Concentrazione dei donatori: 1E+24 1 per metro cubo --> 1E+24 1 per metro cubo Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

C_j = A_pn/2*sqrt((2*[Charge-e]*ε_r*[Permitivity-silicon])/(V₀-(V))*((N_A*N_D)/(N_A+N_D))) --> 4.8E-12/2*sqrt((2*[Charge-e]*78*[Permitivity-silicon])/(0.6-((-4)))*((1E+22*1E+24)/(1E+22+1E+24)))

Valutare ... ...

C_j = 1.9040662888657E-09

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

1.9040662888657E-09 Farad -->1904066.2888657 Femtofarad (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

1904066.2888657 ≈ 1.9E+6 Femtofarad <-- Capacità di giunzione

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Priyanka G. Chalikar

L'Istituto Nazionale di Ingegneria (NIE), Mysuru

Priyanka G. Chalikar ha creato questa calcolatrice e altre 10+ altre calcolatrici!

Verificato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

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

< 14 Dispositivi con componenti ottici Calcolatrici

Capacità di giunzione PN

Partire Capacità di giunzione = Area di giunzione PN/2*sqrt((2*[Charge-e]*Permittività relativa*[Permitivity-silicon])/(Tensione attraverso la giunzione PN-(Tensione di polarizzazione inversa))*((Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori)/(Concentrazione dell'accettore+Concentrazione dei donatori)))

Concentrazione di elettroni in condizioni sbilanciate

Partire Concentrazione di elettroni = Concentrazione elettronica intrinseca*exp((Livello di elettroni quasi Fermi-Livello energetico intrinseco del semiconduttore)/([BoltZ]*Temperatura assoluta))

Lunghezza di diffusione della regione di transizione

Partire Lunghezza di diffusione della regione di transizione = Corrente ottica/(Carica*Area di giunzione PN*Tasso di generazione ottica)-(Larghezza di transizione+Lunghezza della giunzione lato P)

Corrente dovuta alla portante generata otticamente

Partire Corrente ottica = Carica*Area di giunzione PN*Tasso di generazione ottica*(Larghezza di transizione+Lunghezza di diffusione della regione di transizione+Lunghezza della giunzione lato P)

Picco di ritardo

Partire Picco di ritardo = (2*pi)/Lunghezza d'onda della luce*Lunghezza della fibra*Indice di rifrazione^3*Tensione di modulazione

Angolo di accettazione massimo della lente composta

Partire Angolo di accettazione = asin(Indice di rifrazione del mezzo 1*Raggio della lente*sqrt(Costante positiva))

Densità effettiva degli stati in banda di conduzione

Partire Densità effettiva degli Stati = 2*(2*pi*Massa effettiva dell'elettrone*[BoltZ]*Temperatura assoluta/[hP]^2)^(3/2)

Coefficiente di diffusione dell'elettrone

Partire Coefficiente di diffusione degli elettroni = Mobilità dell'elettrone*[BoltZ]*Temperatura assoluta/[Charge-e]

Diffrazione mediante la formula di Fresnel-Kirchoff

Partire Angolo di diffrazione = asin(1.22*Lunghezza d'onda della luce visibile/Diametro dell'apertura)

Spaziatura della frangia dato l'angolo dell'apice

Partire Spazio marginale = Lunghezza d'onda della luce visibile/(2*tan(Angolo di interferenza))

Angolo di Brewsters

Partire L'angolo di Brewster = arctan(Indice di rifrazione del mezzo 1/Indice di rifrazione)

Energia di eccitazione

Partire Energia di eccitazione = 1.6*10^-19*13.6*(Massa effettiva dell'elettrone/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)

Angolo di rotazione del piano di polarizzazione

Partire Angolo di rotazione = 1.8*Densità del flusso magnetico*Lunghezza del mezzo

Angolo dell'apice

Partire Angolo dell'apice = tan(Alfa)

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