Intrinsieke dragerconcentratie Rekenmachine

↳

Elektronica

Chemische technologie

Civiel

Elektrisch

Elektronica en instrumentatie

Materiaal kunde

Mechanisch

Productie Engineering

⤿

✖Effectieve staatsdichtheid in valentieband wordt gedefinieerd als de band van elektronenorbitalen waar elektronen uit kunnen springen en bij opwinding in de geleidingsband terechtkomen.ⓘ Effectieve staatsdichtheid in valentieband [N_v]			+10% -10%
✖Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband wordt gedefinieerd als het aantal equivalente energieminima in de geleidingsband.ⓘ Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband [N_c]			+10% -10%
✖Energiekloof in vastestoffysica, een energiekloof is een energiebereik in een vaste stof waar geen elektronentoestanden bestaan.ⓘ Energie kloof [E_g]			+10% -10%
✖Temperatuur is de mate of intensiteit van warmte die aanwezig is in een stof of object.ⓘ Temperatuur [T]			+10% -10%

✖Intrinsieke draaggolfconcentratie wordt gebruikt om de concentratie van ladingsdragers (elektronen en gaten) in een intrinsiek of ongedoteerd halfgeleidermateriaal bij thermisch evenwicht te beschrijven.ⓘ Intrinsieke dragerconcentratie [n_i]

⎘ Kopiëren

👎

Formule

✖

Intrinsieke dragerconcentratie

Formule

`"n"_{"i"} = sqrt("N"_{"v"}*"N"_{"c"})*exp(-"E"_{"g"}/(2*"[BoltZ]"*"T"))`

Voorbeeld

`"2.7E^8/m³"=sqrt("2.4e11/m³"*"6.4e8/m³")*exp(-"0.198eV"/(2*"[BoltZ]"*"300K"))`

Rekenmachine

LaTeX

Reset

👍

Downloaden Energieband Formules Pdf PDF Image

Intrinsieke dragerconcentratie Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening

Formule gebruikt

Intrinsieke dragerconcentratie = sqrt(Effectieve staatsdichtheid in valentieband*Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband)*exp(-Energie kloof/(2*[BoltZ]*Temperatuur))
n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 2 Functies, 5 Variabelen

Gebruikte constanten

[BoltZ] - Boltzmann-constante Waarde genomen als 1.38064852E-23

Functies die worden gebruikt

exp - Bij een exponentiële functie verandert de waarde van de functie met een constante factor voor elke eenheidsverandering in de onafhankelijke variabele., exp(Number)
sqrt - Een vierkantswortelfunctie is een functie die een niet-negatief getal als invoer neemt en de vierkantswortel van het gegeven invoergetal retourneert., sqrt(Number)

Variabelen gebruikt

Intrinsieke dragerconcentratie - (Gemeten in 1 per kubieke meter) - Intrinsieke draaggolfconcentratie wordt gebruikt om de concentratie van ladingsdragers (elektronen en gaten) in een intrinsiek of ongedoteerd halfgeleidermateriaal bij thermisch evenwicht te beschrijven.
Effectieve staatsdichtheid in valentieband - (Gemeten in 1 per kubieke meter) - Effectieve staatsdichtheid in valentieband wordt gedefinieerd als de band van elektronenorbitalen waar elektronen uit kunnen springen en bij opwinding in de geleidingsband terechtkomen.
Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband - (Gemeten in 1 per kubieke meter) - Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband wordt gedefinieerd als het aantal equivalente energieminima in de geleidingsband.
Energie kloof - (Gemeten in Joule) - Energiekloof in vastestoffysica, een energiekloof is een energiebereik in een vaste stof waar geen elektronentoestanden bestaan.
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

Effectieve staatsdichtheid in valentieband: 240000000000 1 per kubieke meter --> 240000000000 1 per kubieke meter Geen conversie vereist
Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband: 640000000 1 per kubieke meter --> 640000000 1 per kubieke meter Geen conversie vereist
Energie kloof: 0.198 Electron-volt --> 3.17231111340001E-20 Joule (Bekijk de conversie hier)
Temperatuur: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Geen conversie vereist

STAP 2: Evalueer de formule

Invoerwaarden in formule vervangen

n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300))

Evalueren ... ...

n_i = 269195320.407742

STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer

269195320.407742 1 per kubieke meter --> Geen conversie vereist

DEFINITIEVE ANTWOORD

269195320.407742 ≈ 2.7E+8 1 per kubieke meter <-- Intrinsieke dragerconcentratie

(Berekening voltooid in 00.004 seconden)

Je bevindt je hier -

Huis » Engineering » Elektronica » Solid State-apparaten » Energieband » Intrinsieke dragerconcentratie

Credits

Gemaakt door Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institute of Technology (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 900+ meer rekenmachines!

Geverifieërd door Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 1900+ rekenmachines!

< 20 Energieband Rekenmachines

Intrinsieke dragerconcentratie

Gaan Intrinsieke dragerconcentratie = sqrt(Effectieve staatsdichtheid in valentieband*Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband)*exp(-Energie kloof/(2*[BoltZ]*Temperatuur))

Levensduur van de drager

Gaan Levensduur vervoerder = 1/(Evenredigheid voor recombinatie*(Gaten Concentratie in Valance Band+Elektronenconcentratie in geleidingsband))

Energie van Electron gegeven Coulomb's Constante

Gaan Energie van Electron = (Kwantum nummer^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Potentiële putlengte^2)

Constante elektronenconcentratie

Gaan Steady State Carrier-concentratie = Elektronenconcentratie in geleidingsband+Overmatige dragerconcentratie

Distributiecoëfficiënt

Gaan Verdelingscoëfficiënt = Onzuiverheidsconcentratie in vaste stof/Onzuiverheidsconcentratie in vloeistof

Vloeistofconcentratie

Gaan Onzuiverheidsconcentratie in vloeistof = Onzuiverheidsconcentratie in vaste stof/Verdelingscoëfficiënt

Concentratie in geleidingsband

Gaan Elektronenconcentratie in geleidingsband = Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband*Fermi-functie

Effectieve staatsdichtheid

Gaan Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband = Elektronenconcentratie in geleidingsband/Fermi-functie

Fermi-functie

Gaan Fermi-functie = Elektronenconcentratie in geleidingsband/Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband

Effectieve dichtheidstoestand in valentieband

Gaan Effectieve staatsdichtheid in valentieband = Gaten Concentratie in Valance Band/(1-Fermi-functie)

Concentratie van gaten in de valentieband

Gaan Gaten Concentratie in Valance Band = Effectieve staatsdichtheid in valentieband*(1-Fermi-functie)

Recombinatielevensduur

Gaan Levensduur recombinatie = (Evenredigheid voor recombinatie*Gaten Concentratie in Valance Band)^-1

Netto veranderingssnelheid in geleidingsband

Gaan Evenredigheid voor recombinatie = Thermische generatie/(Intrinsieke dragerconcentratie^2)

Thermische generatiesnelheid

Gaan Thermische generatie = Evenredigheid voor recombinatie*(Intrinsieke dragerconcentratie^2)

Overmatige dragerconcentratie

Gaan Overmatige dragerconcentratie = Optische generatiesnelheid*Levensduur recombinatie

Optische generatiesnelheid

Gaan Optische generatiesnelheid = Overmatige dragerconcentratie/Levensduur recombinatie

Foto-elektronen energie

Gaan Foto-elektronen energie = [hP]*Frequentie van invallend licht

Geleidingsband energie

Gaan Geleidingsband energie = Energie kloof+Valentieband energie

Valentieband energie

Gaan Valentieband energie = Geleidingsband energie-Energie kloof

Energiekloof

Gaan Energie kloof = Geleidingsband energie-Valentieband energie

< 15 Halfgeleider dragers Rekenmachines

Intrinsieke dragerconcentratie

Gaan Intrinsieke dragerconcentratie = sqrt(Effectieve staatsdichtheid in valentieband*Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband)*exp(-Energie kloof/(2*[BoltZ]*Temperatuur))

Levensduur van de drager

Gaan Levensduur vervoerder = 1/(Evenredigheid voor recombinatie*(Gaten Concentratie in Valance Band+Elektronenconcentratie in geleidingsband))

Straal van de N-de baan van het elektron

Gaan Straal van de n-de baan van het elektron = ([Coulomb]*Kwantum nummer^2*[hP]^2)/(Massa van deeltjes*[Charge-e]^2)

Quantum staat

Gaan Energie in kwantumtoestand = (Kwantum nummer^2*pi^2*[hP]^2)/(2*Massa van deeltjes*Potentiële putlengte^2)

Elektronenfluxdichtheid

Gaan Elektronenfluxdichtheid = (Gemiddeld vrij pad-elektron/(2*Tijd))*Verschil in elektronenconcentratie

Distributiecoëfficiënt

Gaan Verdelingscoëfficiënt = Onzuiverheidsconcentratie in vaste stof/Onzuiverheidsconcentratie in vloeistof

Fermi-functie

Gaan Fermi-functie = Elektronenconcentratie in geleidingsband/Effectieve staatsdichtheid in geleidingsband

Effectieve dichtheidstoestand in valentieband

Gaan Effectieve staatsdichtheid in valentieband = Gaten Concentratie in Valance Band/(1-Fermi-functie)

Elektronenvermenigvuldiging

Gaan Vermenigvuldiging van elektronen = Aantal elektronen buiten regio/Aantal elektronen in regio

Gemiddelde tijdsbesteding per hole

Gaan Gemiddelde tijdsbesteding per hole = Optische generatiesnelheid*Meerderheid Carrier Decay

Overmatige dragerconcentratie

Gaan Overmatige dragerconcentratie = Optische generatiesnelheid*Levensduur recombinatie

Elektronenstroomdichtheid

Gaan Elektronenstroomdichtheid = Totale draaggolfstroomdichtheid-Gat huidige dichtheid

Hole Huidige Dichtheid

Gaan Gat huidige dichtheid = Totale draaggolfstroomdichtheid-Elektronenstroomdichtheid

Foto-elektronen energie

Gaan Foto-elektronen energie = [hP]*Frequentie van invallend licht

Geleidingsband energie

Gaan Geleidingsband energie = Energie kloof+Valentieband energie

Intrinsieke dragerconcentratie Formule

Hoe intrinsieke concentratie is de functie van temperatuur?

Als elektronen zich in de geleidingsband bevinden, zullen ze snel energie verliezen en terugvallen naar de valentieband, waardoor een gat wordt vernietigd. Daarom veroorzaakt het verlagen van de temperatuur een afname van de intrinsieke dragerconcentratie, terwijl het verhogen van de temperatuur een toename van de intrinsieke dragerconcentratie veroorzaakt.

Huis

VRIJ PDF's

🔍 Zoeken

Categorieën

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!