Concentração de prótons sob condição desequilibrada Calculadora

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✖A concentração intrínseca de elétrons é o não. de portadores de carga em um semicondutor quando ele está em equilíbrio térmico.ⓘ Concentração Intrínseca de Elétrons [n_i]			+10% -10%
✖O nível de energia intrínseca do semicondutor refere-se ao nível de energia associado aos elétrons na ausência de quaisquer impurezas ou influências externas.ⓘ Nível de energia intrínseca do semicondutor [E_i]			+10% -10%
✖Nível de elétrons quase Fermi é o nível de energia efetivo para elétrons em uma condição de não equilíbrio. Representa a energia até a qual os elétrons são povoados.ⓘ Nível de elétrons quase Fermi [F_n]			+10% -10%
✖A temperatura absoluta representa a temperatura do sistema.ⓘ Temperatura absoluta [T]			+10% -10%

✖A concentração de prótons refere-se à densidade ou abundância de prótons em um determinado material ou dispositivo. Os prótons são partículas subatômicas encontradas no núcleo de um átomo.ⓘ Concentração de prótons sob condição desequilibrada [p_c]

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Fórmula

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Concentração de prótons sob condição desequilibrada

Fórmula

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

Exemplo

`"38.21311electrons/m³"="3.6electrons/m³"*exp(("3.78eV"-"3.7eV")/("[BoltZ]"*"393K"))`

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Concentração de prótons sob condição desequilibrada Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Concentração de prótons = Concentração Intrínseca de Elétrons*exp((Nível de energia intrínseca do semicondutor-Nível de elétrons quase Fermi)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))
p_c = n_i*exp((E_i-F_n)/([BoltZ]*T))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 5 Variáveis

Constantes Usadas

[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valor considerado como 1.38064852E-23

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

Concentração de prótons - (Medido em Elétrons por metro cúbico) - A concentração de prótons refere-se à densidade ou abundância de prótons em um determinado material ou dispositivo. Os prótons são partículas subatômicas encontradas no núcleo de um átomo.
Concentração Intrínseca de Elétrons - (Medido em Elétrons por metro cúbico) - A concentração intrínseca de elétrons é o não. de portadores de carga em um semicondutor quando ele está em equilíbrio térmico.
Nível de energia intrínseca do semicondutor - (Medido em Joule) - O nível de energia intrínseca do semicondutor refere-se ao nível de energia associado aos elétrons na ausência de quaisquer impurezas ou influências externas.
Nível de elétrons quase Fermi - (Medido em Joule) - Nível de elétrons quase Fermi é o nível de energia efetivo para elétrons em uma condição de não equilíbrio. Representa a energia até a qual os elétrons são povoados.
Temperatura absoluta - (Medido em Kelvin) - A temperatura absoluta representa a temperatura do sistema.

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

Concentração Intrínseca de Elétrons: 3.6 Elétrons por metro cúbico --> 3.6 Elétrons por metro cúbico Nenhuma conversão necessária
Nível de energia intrínseca do semicondutor: 3.78 Electron-Volt --> 6.05623030740003E-19 Joule (Verifique a conversão aqui)
Nível de elétrons quase Fermi: 3.7 Electron-Volt --> 5.92805612100003E-19 Joule (Verifique a conversão aqui)
Temperatura absoluta: 393 Kelvin --> 393 Kelvin Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

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

Avaliando ... ...

p_c = 38.2131068309601

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

38.2131068309601 Elétrons por metro cúbico --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

38.2131068309601 ≈ 38.21311 Elétrons por metro cúbico <-- Concentração de prótons

(Cálculo concluído em 00.020 segundos)

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Créditos

Criado por Gowthaman N.

Instituto Vellore de Tecnologia (Universidade VIT), Chennai

Gowthaman N. criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Parminder Singh

Universidade de Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh verificou esta calculadora e mais 600+ calculadoras!

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Densidade atual de saturação

Vai Densidade atual de saturação = [Charge-e]*((Coeficiente de difusão do furo)/Comprimento de difusão do furo*Concentração de furos na região n+(Coeficiente de difusão eletrônica)/Comprimento de difusão do elétron*Concentração de elétrons na região p)

Emitância Radiante Espectral

Vai Emitância Radiante Espectral = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Comprimento de onda da luz visível^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Comprimento de onda da luz visível*[BoltZ]*Temperatura absoluta))-1)

Diferença potencial de contato

Vai Tensão na junção PN = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln((Concentração do aceitante*Concentração de Doadores)/(Concentração Intrínseca de Portadores)^2)

Densidade de Energia dados Coeficientes de Einstein

Vai Densidade de Energia = (8*[hP]*Frequência de radiação^3)/[c]^3*(1/(exp((Constante de Planck*Frequência de radiação)/([BoltZ]*Temperatura))-1))

Concentração de prótons sob condição desequilibrada

Vai Concentração de prótons = Concentração Intrínseca de Elétrons*exp((Nível de energia intrínseca do semicondutor-Nível de elétrons quase Fermi)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))

Densidade Total de Corrente

Vai Densidade Total de Corrente = Densidade atual de saturação*(exp(([Charge-e]*Tensão na junção PN)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))-1)

Mudança de fase líquida

Vai Mudança de fase líquida = pi/Comprimento de onda da luz*(Índice de refração)^3*Comprimento da fibra*Tensão de alimentação

População Relativa

Vai População Relativa = exp(-([hP]*Frequência relativa)/([BoltZ]*Temperatura absoluta))

Potência óptica irradiada

Vai Potência óptica irradiada = Emissividade*[Stefan-BoltZ]*Área de Fonte*Temperatura^4

Número do modo

Vai Número do modo = (2*Comprimento da Cavidade*Índice de refração)/Comprimento de onda do fóton

Comprimento de onda de radiação em vácuo

Vai Comprimento de onda da onda = Ângulo do ápice*(180/pi)*2*Furo único

Comprimento de onda da luz de saída

Vai Comprimento de onda da luz = Índice de refração*Comprimento de onda do fóton

Comprimento da Cavidade

Vai Comprimento da Cavidade = (Comprimento de onda do fóton*Número do modo)/2

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