Концентрация электронов в несбалансированном состоянии Калькулятор

✖Собственная электронная концентрация – это номер. носителей заряда в полупроводнике, когда он находится в тепловом равновесии.ⓘ Собственная концентрация электронов [n_i]			+10% -10%
✖Квазифермиевский уровень электронов — это эффективный энергетический уровень электронов в неравновесном состоянии. Он представляет собой энергию, до которой заселяются электроны.ⓘ Квазифермиевский уровень электронов [F_n]			+10% -10%
✖Внутренний энергетический уровень полупроводника относится к уровню энергии, связанному с электронами, в отсутствие каких-либо примесей или внешних воздействий.ⓘ Внутренний энергетический уровень полупроводника [E_i]			+10% -10%
✖Абсолютная температура представляет температуру системы.ⓘ Абсолютная температура [T]			+10% -10%

✖Концентрация электронов относится к числу электронов на единицу объема полупроводника в неравновесных условиях.ⓘ Концентрация электронов в несбалансированном состоянии [n_e]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Концентрация электронов в несбалансированном состоянии

Формула

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

Пример

`"0.339151electrons/m³"="3.6electrons/m³"*exp(("3.7eV"-"3.78eV")/("[BoltZ]"*"393K"))`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Устройства с оптическими компонентами Формулы PDF PDF Image

Концентрация электронов в несбалансированном состоянии Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Электронная концентрация = Собственная концентрация электронов*exp((Квазифермиевский уровень электронов-Внутренний энергетический уровень полупроводника)/([BoltZ]*Абсолютная температура))
n_e = n_i*exp((F_n-E_i)/([BoltZ]*T))
В этой формуле используются 1 Константы, 1 Функции, 5 Переменные

Используемые константы

[BoltZ] - постоянная Больцмана Значение, принятое как 1.38064852E-23

Используемые функции

exp - В показательной функции значение функции изменяется на постоянный коэффициент при каждом изменении единицы независимой переменной., exp(Number)

Используемые переменные

Электронная концентрация - (Измеряется в Электронов на кубический метр) - Концентрация электронов относится к числу электронов на единицу объема полупроводника в неравновесных условиях.
Собственная концентрация электронов - (Измеряется в Электронов на кубический метр) - Собственная электронная концентрация – это номер. носителей заряда в полупроводнике, когда он находится в тепловом равновесии.
Квазифермиевский уровень электронов - (Измеряется в Джоуль) - Квазифермиевский уровень электронов — это эффективный энергетический уровень электронов в неравновесном состоянии. Он представляет собой энергию, до которой заселяются электроны.
Внутренний энергетический уровень полупроводника - (Измеряется в Джоуль) - Внутренний энергетический уровень полупроводника относится к уровню энергии, связанному с электронами, в отсутствие каких-либо примесей или внешних воздействий.
Абсолютная температура - (Измеряется в Кельвин) - Абсолютная температура представляет температуру системы.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Собственная концентрация электронов: 3.6 Электронов на кубический метр --> 3.6 Электронов на кубический метр Конверсия не требуется
Квазифермиевский уровень электронов: 3.7 Электрон-вольт --> 5.92805612100003E-19 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
Внутренний энергетический уровень полупроводника: 3.78 Электрон-вольт --> 6.05623030740003E-19 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
Абсолютная температура: 393 Кельвин --> 393 Кельвин Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

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

Оценка ... ...

n_e = 0.33915064947035

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.33915064947035 Электронов на кубический метр --> Конверсия не требуется

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

0.33915064947035 ≈ 0.339151 Электронов на кубический метр <-- Электронная концентрация

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Оптоэлектронные устройства » Устройства с оптическими компонентами » Концентрация электронов в несбалансированном состоянии

Кредиты

Сделано Гаутаман Н

Технологический институт Веллора (Университет ВИТ), Ченнаи

Гаутаман Н создал этот калькулятор и еще 25+!

Проверено Парминдер Сингх

Чандигархский университет (ТС), Пенджаб

Парминдер Сингх проверил этот калькулятор и еще 600+!

< 14 Устройства с оптическими компонентами Калькуляторы

Емкость PN-перехода

Идти Емкость перехода = Зона соединения PN/2*sqrt((2*[Charge-e]*Относительная диэлектрическая проницаемость*[Permitivity-silicon])/(Напряжение на PN-переходе-(Напряжение обратного смещения))*((Концентрация акцептора*Концентрация доноров)/(Концентрация акцептора+Концентрация доноров)))

Концентрация электронов в несбалансированном состоянии

Идти Электронная концентрация = Собственная концентрация электронов*exp((Квазифермиевский уровень электронов-Внутренний энергетический уровень полупроводника)/([BoltZ]*Абсолютная температура))

Диффузионная длина переходной области

Идти Диффузионная длина переходной области = Оптический ток/(Заряжать*Зона соединения PN*Скорость оптической генерации)-(Ширина перехода+Длина соединения стороны P)

Ток из-за оптически генерируемой несущей

Идти Оптический ток = Заряжать*Зона соединения PN*Скорость оптической генерации*(Ширина перехода+Диффузионная длина переходной области+Длина соединения стороны P)

Пиковое замедление

Идти Пиковое замедление = (2*pi)/Длина волны света*Длина волокна*Показатель преломления^3*Модуляционное напряжение

Максимальный угол приема составной линзы

Идти Угол приема = asin(Показатель преломления среды 1*Радиус линзы*sqrt(Положительная константа))

Эффективная плотность состояний в зоне проводимости

Идти Эффективная плотность состояний = 2*(2*pi*Эффективная масса электрона*[BoltZ]*Абсолютная температура/[hP]^2)^(3/2)

Коэффициент диффузии электрона

Идти Коэффициент диффузии электронов = Мобильность электрона*[BoltZ]*Абсолютная температура/[Charge-e]

Угол Брюстера

Идти Угол Брюстера = arctan(Показатель преломления среды 1/Показатель преломления)

Энергия возбуждения

Идти Энергия возбуждения = 1.6*10^-19*13.6*(Эффективная масса электрона/[Mass-e])*(1/[Permitivity-silicon]^2)

Дифракция с использованием формулы Френеля-Кирхгофа.

Идти Угол дифракции = asin(1.22*Длина волны видимого света/Диаметр апертуры)

Расстояние между краями с учетом угла вершины

Идти Граничное пространство = Длина волны видимого света/(2*tan(Угол помех))

Угол поворота плоскости поляризации

Идти Угол поворота = 1.8*Плотность магнитного потока*Длина среды

Угол при вершине

Идти Угол вершины = tan(Альфа)

Концентрация электронов в несбалансированном состоянии формула

Почему уровень Ферми имеет решающее значение для описания неравновесной концентрации электронов в полупроводниках?

Квазиуровень Ферми отражает эффективную энергию, при которой электроны заселяются в неравновесное состояние. В формуле он влияет на экспоненциальный член, фиксируя отклонения от теплового равновесия и иллюстрируя влияние энергетических уровней на концентрацию электронов.

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!