Condutividade em semicondutores Calculadora

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Características do semicondutor

Características do Diodo

Características do portador de carga

Parâmetros Eletrostáticos

Parâmetros Operacionais do Transistor

✖A densidade eletrônica refere-se à medida de quantos elétrons estão presentes em uma determinada quantidade do material.ⓘ Densidade eletrônica [ρ_e]			+10% -10%
✖A mobilidade do elétron é definida como a magnitude da velocidade média de deriva por unidade de campo elétrico.ⓘ Mobilidade do Elétron [μ_n]			+10% -10%
✖Densidade de buracos refere-se ao número de estados de energia vagos (conhecidos como "buracos") que podem existir na banda de valência de um material semicondutor.ⓘ Densidade dos furos [ρ_h]			+10% -10%
✖Mobilidade de buracos é a capacidade de um buraco se mover através de um metal ou semicondutor, na presença de um campo elétrico aplicado.ⓘ Mobilidade de Buracos [μ_p]			+10% -10%

✖A condutividade é a medida da facilidade com que uma carga elétrica ou calor pode passar através de um material. É o recíproco da resistividade.ⓘ Condutividade em semicondutores [σ]

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Fórmula

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Condutividade em semicondutores

Fórmula

`"σ" = ("ρ"_{"e"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"n"})+("ρ"_{"h"}*"[Charge-e]"*"μ"_{"p"})`

Exemplo

`"0.868062S/m"=("3.01e10kg/cm³"*"[Charge-e]"*"180m²/V*s")+("100000.345kg/cm³"*"[Charge-e]"*"150m²/V*s")`

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Condutividade em semicondutores Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Condutividade = (Densidade eletrônica*[Charge-e]*Mobilidade do Elétron)+(Densidade dos furos*[Charge-e]*Mobilidade de Buracos)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19

Variáveis Usadas

Condutividade - (Medido em Siemens/Metro) - A condutividade é a medida da facilidade com que uma carga elétrica ou calor pode passar através de um material. É o recíproco da resistividade.
Densidade eletrônica - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - A densidade eletrônica refere-se à medida de quantos elétrons estão presentes em uma determinada quantidade do material.
Mobilidade do Elétron - (Medido em Metro quadrado por volt por segundo) - A mobilidade do elétron é definida como a magnitude da velocidade média de deriva por unidade de campo elétrico.
Densidade dos furos - (Medido em Quilograma por Metro Cúbico) - Densidade de buracos refere-se ao número de estados de energia vagos (conhecidos como "buracos") que podem existir na banda de valência de um material semicondutor.
Mobilidade de Buracos - (Medido em Metro quadrado por volt por segundo) - Mobilidade de buracos é a capacidade de um buraco se mover através de um metal ou semicondutor, na presença de um campo elétrico aplicado.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Densidade eletrônica: 30100000000 Quilograma por Centímetro Cúbico --> 3.01E+16 Quilograma por Metro Cúbico (Verifique a conversão aqui)
Mobilidade do Elétron: 180 Metro quadrado por volt por segundo --> 180 Metro quadrado por volt por segundo Nenhuma conversão necessária
Densidade dos furos: 100000.345 Quilograma por Centímetro Cúbico --> 100000345000 Quilograma por Metro Cúbico (Verifique a conversão aqui)
Mobilidade de Buracos: 150 Metro quadrado por volt por segundo --> 150 Metro quadrado por volt por segundo Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p) --> (3.01E+16*[Charge-e]*180)+(100000345000*[Charge-e]*150)

Avaliando ... ...

σ = 0.868061695989221

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.868061695989221 Siemens/Metro --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

0.868061695989221 ≈ 0.868062 Siemens/Metro <-- Condutividade

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Akshada Kulkarni

Instituto Nacional de Tecnologia da Informação (NIIT), Neemrana

Akshada Kulkarni criou esta calculadora e mais 500+ calculadoras!

Verificado por Equipe Softusvista

Escritório Softusvista (Pune), Índia

Equipe Softusvista verificou esta calculadora e mais 1100+ calculadoras!

< 13 Características do semicondutor Calculadoras

Condutividade em semicondutores

Vai Condutividade = (Densidade eletrônica*[Charge-e]*Mobilidade do Elétron)+(Densidade dos furos*[Charge-e]*Mobilidade de Buracos)

Função de Distribuição de Fermi Dirac

Vai Função de Distribuição de Fermi Dirac = 1/(1+e^((Nível Fermi de Energia-Nível Fermi de Energia)/([BoltZ]*Temperatura)))

Condutividade do semicondutor extrínseco para tipo P

Vai Condutividade de Semicondutores Extrínsecos (tipo p) = Concentração do Aceitador*[Charge-e]*Mobilidade de Buracos

Condutividade de semicondutores extrínsecos para tipo N

Vai Condutividade de Semicondutores Extrínsecos (tipo n) = Concentração de Doadores*[Charge-e]*Mobilidade do Elétron

Comprimento de difusão de elétrons

Vai Comprimento da difusão de elétrons = sqrt(Constante de difusão de elétrons*Vida útil do portador minoritário)

Gap de banda de energia

Vai Gap de banda de energia = Intervalo de banda de energia em 0K-(Temperatura*Constante Específica do Material)

Concentração de portadores majoritários em semicondutores para tipo p

Vai Concentração de portadores majoritários = Concentração de Portadores Intrínsecos^2/Concentração de portadores minoritários

Concentração de Portadores Majoritários em Semicondutores

Vai Concentração de portadores majoritários = Concentração de Portadores Intrínsecos^2/Concentração de portadores minoritários

Nível Fermi de Semicondutores Intrínsecos

Vai Fermi Nível Intrínseco Semicondutor = (Energia da Banda de Condução+Energia da banda de valência)/2

Densidade de corrente de deriva

Vai Densidade de corrente de deriva = Densidade atual dos furos+Densidade de Corrente Eletrônica

Mobilidade de Portadores de Carga

Vai Mobilidade de Portadores de Carga = Velocidade de deriva/Intensidade do Campo Elétrico

Tensão de saturação usando tensão limite

Vai Tensão de saturação = Tensão da fonte do portão-Tensão de limiar

Campo elétrico devido à tensão Hall

Vai Campo Elétrico Hall = Tensão Hall/Largura do Condutor

Condutividade em semicondutores Fórmula

Condutividade = (Densidade eletrônica*[Charge-e]*Mobilidade do Elétron)+(Densidade dos furos*[Charge-e]*Mobilidade de Buracos)
σ = (ρ_e*[Charge-e]*μ_n)+(ρ_h*[Charge-e]*μ_p)

O que é condutividade em semicondutores?

A condutividade é diretamente proporcional à mobilidade. Se as impurezas doadoras e aceitadoras estiverem presentes em um semicondutor, podemos dizer que a condutividade total é devida à condutividade de elétrons e lacunas presentes em um semicondutor.

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