Concentrazione di protoni in condizioni sbilanciate calcolatrice

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✖La concentrazione elettronica intrinseca è la n. dei portatori di carica in un semiconduttore quando è in equilibrio termico.ⓘ Concentrazione elettronica intrinseca [n_i]			+10% -10%
✖Il livello di energia intrinseca del semiconduttore si riferisce al livello di energia associato agli elettroni in assenza di impurità o influenze esterne.ⓘ Livello energetico intrinseco del semiconduttore [E_i]			+10% -10%
✖Il livello di elettroni quasi Fermi è il livello energetico effettivo per gli elettroni in una condizione di non equilibrio. Rappresenta l'energia fino alla quale si popolano gli elettroni.ⓘ Livello di elettroni quasi Fermi [F_n]			+10% -10%
✖La temperatura assoluta rappresenta la temperatura del sistema.ⓘ Temperatura assoluta [T]			+10% -10%

✖La concentrazione di protoni si riferisce alla densità o all'abbondanza di protoni in un dato materiale o dispositivo. I protoni sono particelle subatomiche presenti nel nucleo di un atomo.ⓘ Concentrazione di protoni in condizioni sbilanciate [p_c]

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Formula

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Concentrazione di protoni in condizioni sbilanciate

Formula

`"p"_{"c"} = "n"_{"i"}*exp(("E"_{"i"}-"F"_{"n"})/("[BoltZ]"*"T"))`

Esempio

`"38.21311electrons/m³"="3.6electrons/m³"*exp(("3.78eV"-"3.7eV")/("[BoltZ]"*"393K"))`

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Concentrazione di protoni in condizioni sbilanciate Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Concentrazione di protoni = Concentrazione elettronica intrinseca*exp((Livello energetico intrinseco del semiconduttore-Livello di elettroni quasi Fermi)/([BoltZ]*Temperatura assoluta))
p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 1 Funzioni, 5 Variabili

Costanti utilizzate

[BoltZ] - Costante di Boltzmann Valore preso come 1.38064852E-23

Funzioni utilizzate

exp - In una funzione esponenziale, il valore della funzione cambia di un fattore costante per ogni variazione unitaria della variabile indipendente., exp(Number)

Variabili utilizzate

Concentrazione di protoni - (Misurato in Elettroni per metro cubo) - La concentrazione di protoni si riferisce alla densità o all'abbondanza di protoni in un dato materiale o dispositivo. I protoni sono particelle subatomiche presenti nel nucleo di un atomo.
Concentrazione elettronica intrinseca - (Misurato in Elettroni per metro cubo) - La concentrazione elettronica intrinseca è la n. dei portatori di carica in un semiconduttore quando è in equilibrio termico.
Livello energetico intrinseco del semiconduttore - (Misurato in Joule) - Il livello di energia intrinseca del semiconduttore si riferisce al livello di energia associato agli elettroni in assenza di impurità o influenze esterne.
Livello di elettroni quasi Fermi - (Misurato in Joule) - Il livello di elettroni quasi Fermi è il livello energetico effettivo per gli elettroni in una condizione di non equilibrio. Rappresenta l'energia fino alla quale si popolano gli elettroni.
Temperatura assoluta - (Misurato in Kelvin) - La temperatura assoluta rappresenta la temperatura del sistema.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Concentrazione elettronica intrinseca: 3.6 Elettroni per metro cubo --> 3.6 Elettroni per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Livello energetico intrinseco del semiconduttore: 3.78 Electron-Volt --> 6.05623030740003E-19 Joule (Controlla la conversione qui)
Livello di elettroni quasi Fermi: 3.7 Electron-Volt --> 5.92805612100003E-19 Joule (Controlla la conversione qui)
Temperatura assoluta: 393 Kelvin --> 393 Kelvin Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T)) --> 3.6*exp((6.05623030740003E-19-5.92805612100003E-19)/([BoltZ]*393))

Valutare ... ...

p_c = 38.2131068309601

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

38.2131068309601 Elettroni per metro cubo --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

38.2131068309601 ≈ 38.21311 Elettroni per metro cubo <-- Concentrazione di protoni

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Gowthaman N

Vellore Istituto di Tecnologia (Università VIT), Chennai

Gowthaman N ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Parminder Singh

Università di Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh ha verificato questa calcolatrice e altre 500+ altre calcolatrici!

< 13 Dispositivi fotonici Calcolatrici

Densità di corrente di saturazione

Partire Densità di corrente di saturazione = [Charge-e]*((Coefficiente di diffusione del foro)/Lunghezza di diffusione del foro*Concentrazione dei fori nella n-regione+(Coefficiente di diffusione degli elettroni)/Lunghezza di diffusione dell'elettrone*Concentrazione di elettroni nella regione p)

Emittanza radiante spettrale

Partire Emittanza radiante spettrale = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Lunghezza d'onda della luce visibile^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Lunghezza d'onda della luce visibile*[BoltZ]*Temperatura assoluta))-1)

Differenza potenziale di contatto

Partire Tensione attraverso la giunzione PN = ([BoltZ]*Temperatura assoluta)/[Charge-e]*ln((Concentrazione dell'accettore*Concentrazione dei donatori)/(Concentrazione intrinseca del portatore)^2)

Concentrazione di protoni in condizioni sbilanciate

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

Densità di energia dati i coefficienti di Einstein

Partire Densita 'energia = (8*[hP]*Frequenza delle radiazioni^3)/[c]^3*(1/(exp((Costante di Planck*Frequenza delle radiazioni)/([BoltZ]*Temperatura))-1))

Densità di corrente totale

Partire Densità di corrente totale = Densità di corrente di saturazione*(exp(([Charge-e]*Tensione attraverso la giunzione PN)/([BoltZ]*Temperatura assoluta))-1)

Sfasamento netto

Partire Sfasamento netto = pi/Lunghezza d'onda della luce*(Indice di rifrazione)^3*Lunghezza della fibra*Tensione di alimentazione

Popolazione relativa

Partire Popolazione relativa = exp(-([hP]*Frequenza relativa)/([BoltZ]*Temperatura assoluta))

Potenza ottica irradiata

Partire Potenza ottica irradiata = Emissività*[Stefan-BoltZ]*Area di origine*Temperatura^4

Numero della modalità

Partire Numero della modalità = (2*Lunghezza della cavità*Indice di rifrazione)/Lunghezza d'onda del fotone

Lunghezza d'onda della radiazione nel vuoto

Partire Lunghezza d'onda dell'onda = Angolo dell'apice*(180/pi)*2*Foro stenopeico singolo

Lunghezza d'onda della luce in uscita

Partire Lunghezza d'onda della luce = Indice di rifrazione*Lunghezza d'onda del fotone

Lunghezza della cavità

Partire Lunghezza della cavità = (Lunghezza d'onda del fotone*Numero della modalità)/2

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