Átomos de Impureza por Unidade de Área Calculadora

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Fabricação de CI bipolar

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Gatilho Schmitt

✖A difusão efetiva é um parâmetro relacionado ao processo de difusão dos portadores e é influenciada pelas propriedades do material e pela geometria da junção semicondutora.ⓘ Difusão Eficaz [D_n]			+10% -10%
✖A área de junção da base do emissor é uma junção PN formada entre o material do tipo P fortemente dopado (emissor) e o material do tipo N levemente dopado (base) do transistor.ⓘ Área de junção da base do emissor [A]			+10% -10%
✖Carregue uma característica de uma unidade de matéria que expressa até que ponto ela possui mais ou menos elétrons do que prótons.ⓘ Cobrar [q]			+10% -10%
✖Concentração Intrínseca é o número de elétrons na banda de condução ou o número de lacunas na banda de valência no material intrínseco.ⓘ Concentração Intrínseca [n_i]			+10% -10%
✖Corrente de coletor é a corrente que flui através do terminal coletor do transistor e é a corrente que está sendo amplificada pelo transistor.ⓘ Corrente do coletor [I_c]			+10% -10%
✖Tensão Base Emissor é a tensão entre a base e o emissor quando polarizado diretamente, com o coletor desconectado.ⓘ Emissor de base de tensão [V_be]			+10% -10%
✖Tensão Térmica são as tensões criadas pela junção de metais diferentes quando existe uma diferença de temperatura entre essas junções.ⓘ Tensão Térmica [V_t]			+10% -10%

✖A Impureza Total define as impurezas que são misturadas em átomo por unidade de área em uma base ou a quantidade de impureza adicionada a um semicondutor intrínseco varia seu nível de condutividade.ⓘ Átomos de Impureza por Unidade de Área [Q_b]

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Fórmula

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Átomos de Impureza por Unidade de Área

Fórmula

`"Q"_{"b"} = "D"_{"n"}*("A"*(("q"*"n"_{"i"}^2)/"I"_{"c"})*exp("V"_{"be"}/"V"_{"t"}))`

Exemplo

`"3.6E^9cm²"="0.5"*("1.75cm²"*(("5mC"*("1.32/cm³")^2)/"4.92A")*exp("3.5V"/"4.1V"))`

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Átomos de Impureza por Unidade de Área Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Impureza total = Difusão Eficaz*(Área de junção da base do emissor*((Cobrar*Concentração Intrínseca^2)/Corrente do coletor)*exp(Emissor de base de tensão/Tensão Térmica))
Q_b = D_n*(A*((q*n_i^2)/I_c)*exp(V_be/V_t))
Esta fórmula usa 1 Funções, 8 Variáveis

Funções usadas

exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)

Variáveis Usadas

Impureza total - (Medido em Metro quadrado) - A Impureza Total define as impurezas que são misturadas em átomo por unidade de área em uma base ou a quantidade de impureza adicionada a um semicondutor intrínseco varia seu nível de condutividade.
Difusão Eficaz - A difusão efetiva é um parâmetro relacionado ao processo de difusão dos portadores e é influenciada pelas propriedades do material e pela geometria da junção semicondutora.
Área de junção da base do emissor - (Medido em Metro quadrado) - A área de junção da base do emissor é uma junção PN formada entre o material do tipo P fortemente dopado (emissor) e o material do tipo N levemente dopado (base) do transistor.
Cobrar - (Medido em Coulomb) - Carregue uma característica de uma unidade de matéria que expressa até que ponto ela possui mais ou menos elétrons do que prótons.
Concentração Intrínseca - (Medido em 1 por metro cúbico) - Concentração Intrínseca é o número de elétrons na banda de condução ou o número de lacunas na banda de valência no material intrínseco.
Corrente do coletor - (Medido em Ampere) - Corrente de coletor é a corrente que flui através do terminal coletor do transistor e é a corrente que está sendo amplificada pelo transistor.
Emissor de base de tensão - (Medido em Volt) - Tensão Base Emissor é a tensão entre a base e o emissor quando polarizado diretamente, com o coletor desconectado.
Tensão Térmica - (Medido em Volt) - Tensão Térmica são as tensões criadas pela junção de metais diferentes quando existe uma diferença de temperatura entre essas junções.

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

Difusão Eficaz: 0.5 --> Nenhuma conversão necessária
Área de junção da base do emissor: 1.75 Praça centímetro --> 0.000175 Metro quadrado (Verifique a conversão aqui)
Cobrar: 5 Milicoulomb --> 0.005 Coulomb (Verifique a conversão aqui)
Concentração Intrínseca: 1.32 1 por centímetro cúbico --> 1320000 1 por metro cúbico (Verifique a conversão aqui)
Corrente do coletor: 4.92 Ampere --> 4.92 Ampere Nenhuma conversão necessária
Emissor de base de tensão: 3.5 Volt --> 3.5 Volt Nenhuma conversão necessária
Tensão Térmica: 4.1 Volt --> 4.1 Volt Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

Q_b = D_n*(A*((q*n_i^2)/I_c)*exp(V_be/V_t)) --> 0.5*(0.000175*((0.005*1320000^2)/4.92)*exp(3.5/4.1))

Avaliando ... ...

Q_b = 363831.258671893

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

363831.258671893 Metro quadrado -->3638312586.71893 Praça centímetro (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

3638312586.71893 ≈ 3.6E+9 Praça centímetro <-- Impureza total

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Raul Gupta

Universidade de Chandigarh (UC), Mohali, Punjab

Raul Gupta criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Ritwik Tripathi

Instituto de Tecnologia de Vellore (VIT Vellore), Vellore

Ritwik Tripathi verificou esta calculadora e mais 100+ calculadoras!

< 19 Fabricação de CI bipolar Calculadoras

Resistência do Paralelepípedo Retangular

Vai Resistência = ((Resistividade*Espessura da Camada)/(Largura da camada difusa*Comprimento da camada difusa))*(ln(Largura do retângulo inferior/Comprimento do retângulo inferior)/(Largura do retângulo inferior-Comprimento do retângulo inferior))

Átomos de Impureza por Unidade de Área

Vai Impureza total = Difusão Eficaz*(Área de junção da base do emissor*((Cobrar*Concentração Intrínseca^2)/Corrente do coletor)*exp(Emissor de base de tensão/Tensão Térmica))

Condutividade do Tipo N

Vai Condutividade Ohmica = Cobrar*(Mobilidade de Silício com Dopagem Eletrônica*Concentração de equilíbrio do tipo N+Dopagem de furos Mobilidade de silício*(Concentração Intrínseca^2/Concentração de equilíbrio do tipo N))

Condutividade do tipo P

Vai Condutividade Ohmica = Cobrar*(Mobilidade de Silício com Dopagem Eletrônica*(Concentração Intrínseca^2/Concentração de equilíbrio do tipo P)+Dopagem de furos Mobilidade de silício*Concentração de equilíbrio do tipo P)

Condutividade ôhmica da impureza

Vai Condutividade Ohmica = Cobrar*(Mobilidade de Silício com Dopagem Eletrônica*Concentração de Elétrons+Dopagem de furos Mobilidade de silício*Concentração de Buraco)

Capacitância da fonte da porta dada a capacitância de sobreposição

Vai Capacitância da Fonte da Porta = (2/3*Largura do transistor*Comprimento do transistor*Capacitância de Óxido)+(Largura do transistor*Capacitância de sobreposição)

Corrente de Coletor do Transistor PNP

Vai Corrente do coletor = (Cobrar*Área de junção da base do emissor*Concentração de equilíbrio do tipo N*Constante de difusão para PNP)/Largura básica

Corrente de saturação no transistor

Vai Corrente de saturação = (Cobrar*Área de junção da base do emissor*Difusão Eficaz*Concentração Intrínseca^2)/Impureza total

Consumo de energia de carga capacitiva dada a tensão de alimentação

Vai Consumo de energia de carga capacitiva = Capacitância de Carga*Tensão de alimentação^2*Frequência do sinal de saída*Número total de comutação de saídas

Resistência da Folha da Camada

Vai Resistência da folha = 1/(Cobrar*Mobilidade de Silício com Dopagem Eletrônica*Concentração de equilíbrio do tipo N*Espessura da Camada)

Resistência da Camada Difusa

Vai Resistência = (1/Condutividade Ohmica)*(Comprimento da camada difusa/(Largura da camada difusa*Espessura da Camada))

Buraco de densidade atual

Vai Densidade atual do furo = Cobrar*Constante de difusão para PNP*(Concentração de Equilíbrio do Buraco/Largura básica)

Impureza com Concentração Intrínseca

Vai Concentração Intrínseca = sqrt((Concentração de Elétrons*Concentração de Buraco)/Impureza de temperatura)

Eficiência de injeção de emissor

Vai Eficiência de injeção de emissor = Corrente do Emissor/(Corrente do emissor devido aos elétrons+Corrente do Emissor devido a Buracos)

Tensão de ruptura do emissor coletor

Vai Tensão de ruptura do emissor do coletor = Tensão de ruptura da base do coletor/(Ganho atual do BJT)^(1/Número raiz)

Corrente fluindo no diodo Zener

Vai Corrente de Diodo = (Tensão de referência de entrada-Tensão de saída estável)/Resistência Zener

Eficiência de injeção de emissor dadas constantes de dopagem

Vai Eficiência de injeção de emissor = Doping no lado N/(Doping no lado N+Doping no lado P)

Fator de conversão de tensão em frequência em CIs

Vai Fator de conversão de tensão em frequência em CIs = Frequência do sinal de saída/Tensão de entrada

Fator de transporte base dada a largura base

Vai Fator de Transporte Básico = 1-(1/2*(Largura Física/Comprimento de difusão eletrônica)^2)

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