Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych Kalkulator

↳

Elektronika

Cywilny

Elektronika i oprzyrządowanie

Elektryczny

Inżynieria chemiczna

Inżynieria materiałowa

Inżynieria produkcji

Mechaniczny

⤿

Urządzenia z elementami optycznymi

Lasery

Urządzenia fotoniczne

✖Wewnętrzna koncentracja elektronów to nie. nośników ładunku w półprzewodniku, gdy znajduje się on w równowadze termicznej.ⓘ Wewnętrzne stężenie elektronów [n_i]			+10% -10%
✖Poziom quasi-fermiego elektronów to efektywny poziom energii elektronów w stanie nierównowagowym. Reprezentuje energię, do której zapełnione są elektrony.ⓘ Poziom quasi-fermiego elektronów [F_n]			+10% -10%
✖Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika odnosi się do poziomu energii związanego z elektronami przy braku jakichkolwiek zanieczyszczeń lub wpływów zewnętrznych.ⓘ Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika [E_i]			+10% -10%
✖Temperatura bezwzględna reprezentuje temperaturę systemu.ⓘ Temperatura absolutna [T]			+10% -10%

✖Stężenie elektronów odnosi się do liczby elektronów na jednostkę objętości w półprzewodniku w warunkach nierównowagowych.ⓘ Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych [n_e]

⎘ Kopiuj

👎

Formuła

✖

Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych

Formuła

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

Przykład

`"0.339151electrons/m³"="3.6electrons/m³"*exp(("3.7eV"-"3.78eV")/("[BoltZ]"*"393K"))`

Kalkulator

LaTeX

Resetowanie

👍

Pobierać Urządzenia z elementami optycznymi Formuły PDF PDF Image

Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń

Formułę używana

Stężenie elektronów = Wewnętrzne stężenie elektronów*exp((Poziom quasi-fermiego elektronów-Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika)/([BoltZ]*Temperatura absolutna))
n_e = n_i*exp((F_n-E_i)/([BoltZ]*T))
Ta formuła używa 1 Stałe, 1 Funkcje, 5 Zmienne

Używane stałe

[BoltZ] - Stała Boltzmanna Wartość przyjęta jako 1.38064852E-23

Używane funkcje

exp - w przypadku funkcji wykładniczej wartość funkcji zmienia się o stały współczynnik przy każdej zmianie jednostki zmiennej niezależnej., exp(Number)

Używane zmienne

Stężenie elektronów - (Mierzone w Elektrony na metr sześcienny) - Stężenie elektronów odnosi się do liczby elektronów na jednostkę objętości w półprzewodniku w warunkach nierównowagowych.
Wewnętrzne stężenie elektronów - (Mierzone w Elektrony na metr sześcienny) - Wewnętrzna koncentracja elektronów to nie. nośników ładunku w półprzewodniku, gdy znajduje się on w równowadze termicznej.
Poziom quasi-fermiego elektronów - (Mierzone w Dżul) - Poziom quasi-fermiego elektronów to efektywny poziom energii elektronów w stanie nierównowagowym. Reprezentuje energię, do której zapełnione są elektrony.
Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika - (Mierzone w Dżul) - Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika odnosi się do poziomu energii związanego z elektronami przy braku jakichkolwiek zanieczyszczeń lub wpływów zewnętrznych.
Temperatura absolutna - (Mierzone w kelwin) - Temperatura bezwzględna reprezentuje temperaturę systemu.

KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową

Wewnętrzne stężenie elektronów: 3.6 Elektrony na metr sześcienny --> 3.6 Elektrony na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Poziom quasi-fermiego elektronów: 3.7 Elektron-wolt --> 5.92805612100003E-19 Dżul (Sprawdź konwersję tutaj)
Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika: 3.78 Elektron-wolt --> 6.05623030740003E-19 Dżul (Sprawdź konwersję tutaj)
Temperatura absolutna: 393 kelwin --> 393 kelwin Nie jest wymagana konwersja

KROK 2: Oceń formułę

Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze

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

Ocenianie ... ...

n_e = 0.33915064947035

KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia

0.33915064947035 Elektrony na metr sześcienny --> Nie jest wymagana konwersja

OSTATNIA ODPOWIEDŹ

0.33915064947035 ≈ 0.339151 Elektrony na metr sześcienny <-- Stężenie elektronów

(Obliczenie zakończone za 00.004 sekund)

Jesteś tutaj -

Dom » Inżynieria » Elektronika » Urządzenia optoelektroniczne » Urządzenia z elementami optycznymi » Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych

Kredyty

Stworzone przez Gowthaman N

Instytut Technologii Vellore (Uniwersytet VIT), Chennai

Gowthaman N utworzył ten kalkulator i 25+ więcej kalkulatorów!

Zweryfikowane przez Parminder Singh

Uniwersytet Chandigarh (CU), Pendżab

Parminder Singh zweryfikował ten kalkulator i 600+ więcej kalkulatorów!

< 14 Urządzenia z elementami optycznymi Kalkulatory

Pojemność złącza PN

Iść Pojemność złącza = Obszar złącza PN/2*sqrt((2*[Charge-e]*Względna dopuszczalność*[Permitivity-silicon])/(Napięcie na złączu PN-(Napięcie odwrotnego polaryzacji))*((Stężenie akceptora*Stężenie dawcy)/(Stężenie akceptora+Stężenie dawcy)))

Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych

Iść Stężenie elektronów = Wewnętrzne stężenie elektronów*exp((Poziom quasi-fermiego elektronów-Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika)/([BoltZ]*Temperatura absolutna))

Długość dyfuzji regionu przejściowego

Iść Długość dyfuzji obszaru przejściowego = Prąd optyczny/(Opłata*Obszar złącza PN*Szybkość generacji optycznej)-(Szerokość przejścia+Długość złącza po stronie P)

Prąd ze względu na nośną generowaną optycznie

Iść Prąd optyczny = Opłata*Obszar złącza PN*Szybkość generacji optycznej*(Szerokość przejścia+Długość dyfuzji obszaru przejściowego+Długość złącza po stronie P)

Szczytowe opóźnienie

Iść Szczytowe opóźnienie = (2*pi)/Długość fali światła*Długość włókna*Współczynnik załamania światła^3*Napięcie modulacyjne

Maksymalny kąt akceptacji soczewki złożonej

Iść Kąt akceptacji = asin(Współczynnik załamania światła ośrodka 1*Promień obiektywu*sqrt(Dodatnia stała))

Efektywna gęstość stanów w paśmie przewodnictwa

Iść Efektywna gęstość stanów = 2*(2*pi*Efektywna masa elektronu*[BoltZ]*Temperatura absolutna/[hP]^2)^(3/2)

Współczynnik dyfuzji elektronu

Iść Współczynnik dyfuzji elektronów = Mobilność elektronu*[BoltZ]*Temperatura absolutna/[Charge-e]

Kąt Brewstera

Iść Kąt Brewstera = arctan(Współczynnik załamania światła ośrodka 1/Współczynnik załamania światła)

Odstępy między krawędziami przy danym kącie wierzchołkowym

Iść Skrajna przestrzeń = Długość fali światła widzialnego/(2*tan(Kąt interferencji))

Dyfrakcja z wykorzystaniem wzoru Fresnela-Kirchoffa

Iść Kąt dyfrakcji = asin(1.22*Długość fali światła widzialnego/Średnica otworu)

Energia wzbudzenia

Iść Energia wzbudzenia = 1.6*10^-19*13.6*(Efektywna masa elektronu/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)

Kąt obrotu płaszczyzny polaryzacji

Iść Kąt obrotu = 1.8*Gęstość strumienia magnetycznego*Długość średnia

Kąt wierzchołka

Iść Kąt wierzchołkowy = tan(Alfa)

Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych Formułę

Dlaczego poziom Fermiego ma kluczowe znaczenie w opisywaniu nierównowagowego stężenia elektronów w półprzewodnikach?

Poziom quasi-Fermiego odzwierciedla efektywną energię, przy której elektrony są zasiedlone w stanie nierównowagi. We wzorze wpływa na składnik wykładniczy, wychwytując odchylenia od równowagi termicznej i ilustrując wpływ poziomów energii na stężenie elektronów.

Dom

BEZPŁATNY pliki PDF

🔍 Szukaj

Kategorie

Dzielić

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!