Fermi Dirac-distributiefunctie Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Fermi Dirac-distributiefunctie = 1/(1+e^((Fermi-niveau energie-Fermi-niveau energie)/([BoltZ]*Temperatuur)))
fE = 1/(1+e^((Ef-Ef)/([BoltZ]*T)))
Deze formule gebruikt 2 Constanten, 3 Variabelen
Gebruikte constanten
[BoltZ] - Boltzmann-constante Waarde genomen als 1.38064852E-23
e - De constante van Napier Waarde genomen als 2.71828182845904523536028747135266249
Variabelen gebruikt
Fermi Dirac-distributiefunctie - Fermi Dirac-verdelingsfunctie is een kansverdelingsfunctie. De Fermi-functie bepaalt de waarschijnlijkheid dat een energietoestand (E) gevuld is met een elektron, onder evenwichtsomstandigheden.
Fermi-niveau energie - (Gemeten in Joule) - Fermi-niveau-energie, ook wel fermi-niveau genoemd. Het is het hoogste gevulde energieniveau in de energieband bij nul kelvin.
Temperatuur - (Gemeten in Kelvin) - Temperatuur is de mate of intensiteit van warmte die aanwezig is in een stof of object.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Fermi-niveau energie: 52 Electron-volt --> 8.33132211600004E-18 Joule (Bekijk de conversie ​hier)
Temperatuur: 290 Kelvin --> 290 Kelvin Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
fE = 1/(1+e^((Ef-Ef)/([BoltZ]*T))) --> 1/(1+e^((8.33132211600004E-18-8.33132211600004E-18)/([BoltZ]*290)))
Evalueren ... ...
fE = 0.5
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
0.5 --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.5 <-- Fermi Dirac-distributiefunctie
(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Tejasvini Thakral
Dr. BR Ambedkar Nationaal Instituut voor Technologie (NITJ), Bareilly
Tejasvini Thakral heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 3 meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Rachita C
BMS College of Engineering (BMSCE), Banglore
Rachita C heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 50+ rekenmachines!

13 Halfgeleiderkenmerken Rekenmachines

Geleidbaarheid in halfgeleiders
​ Gaan Geleidbaarheid = (Elektronendichtheid*[Charge-e]*Mobiliteit van Electron)+(Gaten Dichtheid*[Charge-e]*Mobiliteit van gaten)
Fermi Dirac-distributiefunctie
​ Gaan Fermi Dirac-distributiefunctie = 1/(1+e^((Fermi-niveau energie-Fermi-niveau energie)/([BoltZ]*Temperatuur)))
Geleidbaarheid van extrinsieke halfgeleiders voor N-type
​ Gaan Geleidbaarheid van extrinsieke halfgeleiders (n-type) = Donor concentratie*[Charge-e]*Mobiliteit van Electron
Geleidbaarheid van extrinsieke halfgeleider voor P-type
​ Gaan Geleidbaarheid van extrinsieke halfgeleiders (p-type) = Acceptor concentratie*[Charge-e]*Mobiliteit van gaten
Lengte elektronendiffusie
​ Gaan Elektron diffusie lengte = sqrt(Elektronendiffusieconstante*Minderheid Carrier Lifetime)
Energiebandkloof
​ Gaan Energiebandkloof = Energiebandafstand bij 0K-(Temperatuur*Materiaalspecifieke constante)
Meerderheidsdragerconcentratie in halfgeleider voor p-type
​ Gaan Meerderheid Carrier Concentratie = Intrinsieke dragerconcentratie^2/Concentratie van minderheidsdragers
Meerderheidsdragerconcentratie in halfgeleiders
​ Gaan Meerderheid Carrier Concentratie = Intrinsieke dragerconcentratie^2/Concentratie van minderheidsdragers
Fermi-niveau van intrinsieke halfgeleiders
​ Gaan Fermi-niveau intrinsieke halfgeleider = (Geleidingsband energie+Valance Band-energie)/2
Drift huidige dichtheid
​ Gaan Drift huidige dichtheid = Gaten Huidige Dichtheid+Elektronenstroomdichtheid
Mobiliteit van ladingdragers
​ Gaan Laaddragers Mobiliteit = Drift snelheid/Elektrische veldintensiteit
Verzadigingsspanning met behulp van drempelspanning
​ Gaan Verzadigingsspanning = Poortbronspanning-Drempelspanning
Elektrisch veld als gevolg van Hall-spanning
​ Gaan Zaal elektrisch veld = Zaal spanning/Dirigent Breedte

Fermi Dirac-distributiefunctie Formule

Fermi Dirac-distributiefunctie = 1/(1+e^((Fermi-niveau energie-Fermi-niveau energie)/([BoltZ]*Temperatuur)))
fE = 1/(1+e^((Ef-Ef)/([BoltZ]*T)))

Wat is de betekenis van fermi-niveau?

De betekenis van de Fermi-energie wordt het duidelijkst gezien door T=0 in te stellen. Bij het absolute nulpunt is de kans =1 voor energieën kleiner dan de Fermi-energie en nul voor energieën groter dan de Fermi-energie. We stellen ons alle niveaus tot aan de Fermi-energie voor als gevuld, maar geen enkel deeltje heeft een grotere energie. Dit is volledig in overeenstemming met het Pauli-uitsluitingsprincipe, waarbij elke kwantumtoestand één maar slechts één deeltje kan hebben.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!