Wewnętrzne stężenie nośnika Kalkulator

↳

Elektronika

Cywilny

Elektronika i oprzyrządowanie

Elektryczny

Inżynieria chemiczna

Inżynieria materiałowa

⤿

Nośniki półprzewodnikowe

Złącze SSD

✖Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym jest zdefiniowana jako pasmo orbitali elektronowych, z którego elektrony mogą wyskoczyć, przechodząc do pasma przewodnictwa, gdy są wzbudzone.ⓘ Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym [N_v]			+10% -10%
✖Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa definiowana jest jako liczba równoważnych minimów energii w paśmie przewodnictwa.ⓘ Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa [N_c]			+10% -10%
✖Luka energetyczna w fizyce ciała stałego, przerwa energetyczna to zakres energii w ciele stałym, w którym nie istnieją stany elektronowe.ⓘ Przerwa energetyczna [E_g]			+10% -10%
✖Temperatura to stopień lub intensywność ciepła obecnego w substancji lub przedmiocie.ⓘ Temperatura [T]			+10% -10%

✖Samoistne stężenie nośników jest używane do opisania stężenia nośników ładunku (elektronów i dziur) w samoistnym lub niedomieszkowanym materiale półprzewodnikowym w równowadze termicznej.ⓘ Wewnętrzne stężenie nośnika [n_i]

⎘ Kopiuj

👎

Formuła

✖

Wewnętrzne stężenie nośnika

Formuła

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

Przykład

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

Kalkulator

LaTeX

Resetowanie

👍

Pobierać Zespół energetyczny Formuły PDF PDF Image

Wewnętrzne stężenie nośnika Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń

Formułę używana

Wewnętrzne stężenie nośnika = sqrt(Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa)*exp(-Przerwa energetyczna/(2*[BoltZ]*Temperatura))
n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T))
Ta formuła używa 1 Stałe, 2 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)
sqrt - Funkcja pierwiastka kwadratowego to funkcja, która jako dane wejściowe przyjmuje liczbę nieujemną i zwraca pierwiastek kwadratowy z podanej liczby wejściowej., sqrt(Number)

Używane zmienne

Wewnętrzne stężenie nośnika - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Samoistne stężenie nośników jest używane do opisania stężenia nośników ładunku (elektronów i dziur) w samoistnym lub niedomieszkowanym materiale półprzewodnikowym w równowadze termicznej.
Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym jest zdefiniowana jako pasmo orbitali elektronowych, z którego elektrony mogą wyskoczyć, przechodząc do pasma przewodnictwa, gdy są wzbudzone.
Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa definiowana jest jako liczba równoważnych minimów energii w paśmie przewodnictwa.
Przerwa energetyczna - (Mierzone w Dżul) - Luka energetyczna w fizyce ciała stałego, przerwa energetyczna to zakres energii w ciele stałym, w którym nie istnieją stany elektronowe.
Temperatura - (Mierzone w kelwin) - Temperatura to stopień lub intensywność ciepła obecnego w substancji lub przedmiocie.

KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową

Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym: 240000000000 1 na metr sześcienny --> 240000000000 1 na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa: 640000000 1 na metr sześcienny --> 640000000 1 na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Przerwa energetyczna: 0.198 Elektron-wolt --> 3.17231111340001E-20 Dżul (Sprawdź konwersję tutaj)
Temperatura: 300 kelwin --> 300 kelwin Nie jest wymagana konwersja

KROK 2: Oceń formułę

Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze

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

Ocenianie ... ...

n_i = 269195320.407742

KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia

269195320.407742 1 na metr sześcienny --> Nie jest wymagana konwersja

OSTATNIA ODPOWIEDŹ

269195320.407742 ≈ 2.7E+8 1 na metr sześcienny <-- Wewnętrzne stężenie nośnika

(Obliczenie zakończone za 00.004 sekund)

Jesteś tutaj -

Dom » Inżynieria » Elektronika » Urządzenia półprzewodnikowe » Zespół energetyczny » Wewnętrzne stężenie nośnika

Kredyty

Stworzone przez Shobhit Dimri

Bipin Tripathi Kumaon Institute of Technology (BTKIT), Dwarahat

Shobhit Dimri utworzył ten kalkulator i 900+ więcej kalkulatorów!

Zweryfikowane przez Urvi Rathod

Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod zweryfikował ten kalkulator i 1900+ więcej kalkulatorów!

< 20 Zespół energetyczny Kalkulatory

Wewnętrzne stężenie nośnika

Iść Wewnętrzne stężenie nośnika = sqrt(Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa)*exp(-Przerwa energetyczna/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Carrier Lifetime

Iść Żywotność przewoźnika = 1/(Proporcjonalność dla rekombinacji*(Koncentracja dziur w paśmie Valance'a+Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa))

Energia elektronu przy danej stałej Coulomba

Iść Energia elektronu = (Liczba kwantowa^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Potencjalna długość studni^2)

Koncentracja elektronów w stanie ustalonym

Iść Stężenie nośników w stanie stacjonarnym = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa+Nadmierne stężenie nośnika

Koncentracja w paśmie przewodnictwa

Iść Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa = Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa*Funkcja Fermiego

Efektywna gęstość stanu

Iść Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa/Funkcja Fermiego

Funkcja Fermiego

Iść Funkcja Fermiego = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa/Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa

Efektywny stan gęstości w paśmie walencyjnym

Iść Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym = Koncentracja dziur w paśmie Valance'a/(1-Funkcja Fermiego)

Koncentracja dziur w paśmie walencyjnym

Iść Koncentracja dziur w paśmie Valance'a = Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*(1-Funkcja Fermiego)

Żywotność rekombinacji

Iść Żywotność rekombinacji = (Proporcjonalność dla rekombinacji*Koncentracja dziur w paśmie Valance'a)^-1

Współczynnik dystrybucji

Iść Współczynnik dystrybucji = Stężenie zanieczyszczeń w ciele stałym/Stężenie zanieczyszczeń w cieczy

Stężenie w płynie

Iść Stężenie zanieczyszczeń w cieczy = Stężenie zanieczyszczeń w ciele stałym/Współczynnik dystrybucji

Szybkość zmian netto w paśmie przewodnictwa

Iść Proporcjonalność dla rekombinacji = Wytwarzanie ciepła/(Wewnętrzne stężenie nośnika^2)

Szybkość wytwarzania ciepła

Iść Wytwarzanie ciepła = Proporcjonalność dla rekombinacji*(Wewnętrzne stężenie nośnika^2)

Szybkość generacji optycznej

Iść Szybkość generacji optycznej = Nadmierne stężenie nośnika/Żywotność rekombinacji

Nadmierne stężenie nośnika

Iść Nadmierne stężenie nośnika = Szybkość generacji optycznej*Żywotność rekombinacji

Energia pasma przewodnictwa

Iść Energia pasma przewodnictwa = Przerwa energetyczna+Energia pasma walencyjnego

Energia pasma walencyjnego

Iść Energia pasma walencyjnego = Energia pasma przewodnictwa-Przerwa energetyczna

Przerwa energetyczna

Iść Przerwa energetyczna = Energia pasma przewodnictwa-Energia pasma walencyjnego

Energia fotoelektronów

Iść Energia fotoelektronów = [hP]*Częstotliwość padającego światła

< 15 Nośniki półprzewodnikowe Kalkulatory

Wewnętrzne stężenie nośnika

Iść Wewnętrzne stężenie nośnika = sqrt(Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa)*exp(-Przerwa energetyczna/(2*[BoltZ]*Temperatura))

Carrier Lifetime

Iść Żywotność przewoźnika = 1/(Proporcjonalność dla rekombinacji*(Koncentracja dziur w paśmie Valance'a+Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa))

Gęstość strumienia elektronów

Iść Gęstość strumienia elektronów = (Średni elektron na swobodnej ścieżce/(2*Czas))*Różnica w koncentracji elektronów

Stan kwantowy

Iść Energia w stanie kwantowym = (Liczba kwantowa^2*pi^2*[hP]^2)/(2*Masa cząstek*Potencjalna długość studni^2)

Promień N-tej orbity elektronu

Iść Promień n-tej orbity elektronu = ([Coulomb]*Liczba kwantowa^2*[hP]^2)/(Masa cząstek*[Charge-e]^2)

Funkcja Fermiego

Iść Funkcja Fermiego = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa/Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa

Efektywny stan gęstości w paśmie walencyjnym

Iść Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym = Koncentracja dziur w paśmie Valance'a/(1-Funkcja Fermiego)

Średni czas spędzony przez dziurę

Iść Średni czas spędzony przez dziurę = Szybkość generacji optycznej*Upadek przewoźnika większościowego

Współczynnik dystrybucji

Iść Współczynnik dystrybucji = Stężenie zanieczyszczeń w ciele stałym/Stężenie zanieczyszczeń w cieczy

Mnożenie elektronów

Iść Mnożenie elektronów = Liczba elektronów poza regionem/Liczba elektronów w regionie

Gęstość prądu elektronowego

Iść Gęstość prądu elektronowego = Całkowita gęstość prądu nośnej-Gęstość prądu otworu

Gęstość prądu w otworze

Iść Gęstość prądu otworu = Całkowita gęstość prądu nośnej-Gęstość prądu elektronowego

Nadmierne stężenie nośnika

Iść Nadmierne stężenie nośnika = Szybkość generacji optycznej*Żywotność rekombinacji

Energia pasma przewodnictwa

Iść Energia pasma przewodnictwa = Przerwa energetyczna+Energia pasma walencyjnego

Energia fotoelektronów

Iść Energia fotoelektronów = [hP]*Częstotliwość padającego światła

Wewnętrzne stężenie nośnika Formułę

Jak koncentracja wewnętrzna jest funkcją temperatury?

Jeśli elektrony znajdują się w paśmie przewodnictwa, szybko stracą energię i spadną z powrotem do pasma walencyjnego, anihilując dziurę. Dlatego obniżenie temperatury powoduje zmniejszenie stężenia nośnika wewnętrznego, natomiast podwyższenie temperatury powoduje wzrost stężenia nośnika wewnętrznego.

Dom

BEZPŁATNY pliki PDF

🔍 Szukaj

Kategorie

Dzielić

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!