Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres Calculadora

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Fabricação de IC MOS

Fabricação de CI bipolar

Gatilho Schmitt

✖A concentração de elétrons refere-se ao número de elétrons por unidade de volume em um material.ⓘ Concentração de elétrons [n]			+10% -10%
✖A mobilidade eletrônica descreve a rapidez com que os elétrons podem se mover através do material em resposta a um campo elétrico.ⓘ Mobilidade Eletrônica [μ_n]			+10% -10%
✖A Intensidade do Campo Elétrico é uma grandeza vetorial que representa a força experimentada por uma carga de teste positiva em um determinado ponto do espaço devido à presença de outras cargas.ⓘ Intensidade do Campo Elétrico [E_i]			+10% -10%

✖A densidade de corrente de deriva devido aos elétrons refere-se ao movimento de portadores de carga (elétrons) em um material semicondutor sob a influência de um campo elétrico.ⓘ Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres [J_n]

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Fórmula

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Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres

Fórmula

`"J"_{"n"} = "[Charge-e]"*"n"*"μ"_{"n"}*"E"_{"i"}`

Exemplo

`"53.83313µA"="[Charge-e]"*"1E^6electrons/cm³"*"30m²/V*s"*"11.2V/m"`

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Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Densidade de corrente de deriva devido a elétrons = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade Eletrônica*Intensidade do Campo Elétrico
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variáveis

Constantes Usadas

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

Variáveis Usadas

Densidade de corrente de deriva devido a elétrons - (Medido em Ampere) - A densidade de corrente de deriva devido aos elétrons refere-se ao movimento de portadores de carga (elétrons) em um material semicondutor sob a influência de um campo elétrico.
Concentração de elétrons - (Medido em Elétrons por metro cúbico) - A concentração de elétrons refere-se ao número de elétrons por unidade de volume em um material.
Mobilidade Eletrônica - (Medido em Metro quadrado por volt por segundo) - A mobilidade eletrônica descreve a rapidez com que os elétrons podem se mover através do material em resposta a um campo elétrico.
Intensidade do Campo Elétrico - (Medido em Volt por Metro) - A Intensidade do Campo Elétrico é uma grandeza vetorial que representa a força experimentada por uma carga de teste positiva em um determinado ponto do espaço devido à presença de outras cargas.

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

Concentração de elétrons: 1000000 Elétrons por Centímetro Cúbico --> 1000000000000 Elétrons por metro cúbico (Verifique a conversão aqui)
Mobilidade Eletrônica: 30 Metro quadrado por volt por segundo --> 30 Metro quadrado por volt por segundo Nenhuma conversão necessária
Intensidade do Campo Elétrico: 11.2 Volt por Metro --> 11.2 Volt por Metro Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i --> [Charge-e]*1000000000000*30*11.2

Avaliando ... ...

J_n = 5.3833134432E-05

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

5.3833134432E-05 Ampere -->53.833134432 Microampère (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

53.833134432 ≈ 53.83313 Microampère <-- Densidade de corrente de deriva devido a elétrons

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por banuprakash

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Verificado por Santosh Yadav

Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Banglore

Santosh Yadav verificou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!

< 15 Fabricação de IC MOS Calculadoras

Tensão do ponto de comutação

Vai Tensão do ponto de comutação = (Tensão de alimentação+Tensão limite do PMOS+Tensão limite NMOS*sqrt(Ganho do transistor NMOS/Ganho do transistor PMOS))/(1+sqrt(Ganho do transistor NMOS/Ganho do transistor PMOS))

Efeito Corporal no MOSFET

Vai Tensão Limite com Substrato = Tensão limite com polarização corporal zero+Parâmetro de efeito corporal*(sqrt(2*Potencial de Fermi em massa+Tensão aplicada ao corpo)-sqrt(2*Potencial de Fermi em massa))

Concentração de dopante doador

Vai Concentração de dopante doador = (Corrente de saturação*Comprimento do transistor)/([Charge-e]*Largura do transistor*Mobilidade Eletrônica*Capacitância da camada de esgotamento)

Corrente de drenagem do MOSFET na região de saturação

Vai Corrente de drenagem = Parâmetro de Transcondutância/2*(Tensão da Fonte da Porta-Tensão limite com polarização corporal zero)^2*(1+Fator de modulação de comprimento de canal*Tensão da fonte de drenagem)

Concentração de dopante aceitante

Vai Concentração de dopante aceitante = 1/(2*pi*Comprimento do transistor*Largura do transistor*[Charge-e]*Mobilidade do Buraco*Capacitância da camada de esgotamento)

Concentração Máxima de Dopante

Vai Concentração Máxima de Dopante = Concentração de Referência*exp(-Energia de ativação para solubilidade sólida/([BoltZ]*Temperatura absoluta))

Tempo de propagação

Vai Tempo de propagação = 0.7*Número de transistores de passagem*((Número de transistores de passagem+1)/2)*Resistência em MOSFET*Capacitância de Carga

Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres

Vai Densidade de corrente de deriva devido a elétrons = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade Eletrônica*Intensidade do Campo Elétrico

Densidade de Corrente de Deriva devido a Buracos

Vai Densidade de Corrente de Deriva devido a Buracos = [Charge-e]*Concentração de Buraco*Mobilidade do Buraco*Intensidade do Campo Elétrico

Resistência do Canal

Vai Resistência do Canal = Comprimento do transistor/Largura do transistor*1/(Mobilidade Eletrônica*Densidade de portadora)

Frequência de ganho unitário MOSFET

Vai Frequência de ganho unitário em MOSFET = Transcondutância em MOSFET/(Capacitância da Fonte da Porta+Capacitância de drenagem do portão)

Profundidade de foco

Vai Profundidade de foco = Fator de Proporcionalidade*Comprimento de onda em fotolitografia/(Abertura numerica^2)

Dimensão crítica

Vai Dimensão crítica = Constante Dependente do Processo*Comprimento de onda em fotolitografia/Abertura numerica

Morrer por wafer

Vai Morrer por wafer = (pi*Diâmetro da bolacha^2)/(4*Tamanho de cada dado)

Espessura de Óxido Equivalente

Vai Espessura de Óxido Equivalente = Espessura do Material*(3.9/Constante dielétrica do material)

Densidade de corrente de deriva devido a elétrons livres Fórmula

Densidade de corrente de deriva devido a elétrons = [Charge-e]*Concentração de elétrons*Mobilidade Eletrônica*Intensidade do Campo Elétrico
J_n = [Charge-e]*n*μ_n*E_i

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