Внутренняя концентрация Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Эффективная плотность в валентной зоне*Эффективная плотность в зоне проводимости)*e^((-Температурная зависимость ширины запрещенной зоны)/(2*[BoltZ]*Температура))
ni = sqrt(Nc*Nv)*e^((-Eg)/(2*[BoltZ]*T))
В этой формуле используются 2 Константы, 1 Функции, 5 Переменные
Используемые константы
[BoltZ] - постоянная Больцмана Значение, принятое как 1.38064852E-23
e - постоянная Нейпира Значение, принятое как 2.71828182845904523536028747135266249
Используемые функции
sqrt - Функция извлечения квадратного корня — это функция, которая принимает на вход неотрицательное число и возвращает квадратный корень из заданного входного числа., sqrt(Number)
Используемые переменные
Концентрация внутреннего носителя - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Концентрация внутренних носителей — это количество электронов в зоне проводимости или количество дырок в валентной зоне собственного материала.
Эффективная плотность в валентной зоне - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Эффективная плотность в валентной зоне определяется как плотность концентрации электронов в валентной зоне элемента.
Эффективная плотность в зоне проводимости - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Эффективная плотность в зоне проводимости определяется как плотность концентрации электронов в зоне проводимости элемента.
Температурная зависимость ширины запрещенной зоны - (Измеряется в Джоуль) - Температурная зависимость ширины запрещенной зоны описывает влияние фотонов на энергию запрещенной зоны.
Температура - (Измеряется в Кельвин) - Температура – это степень или интенсивность тепла, присутствующего в веществе или объекте.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Эффективная плотность в валентной зоне: 1.02E+18 1 на кубический метр --> 1.02E+18 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Эффективная плотность в зоне проводимости: 5E+17 1 на кубический метр --> 5E+17 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Температурная зависимость ширины запрещенной зоны: 1.12 Электрон-вольт --> 1.79443860960001E-19 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
Температура: 290 Кельвин --> 290 Кельвин Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
ni = sqrt(Nc*Nv)*e^((-Eg)/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(1.02E+18*5E+17)*e^((-1.79443860960001E-19)/(2*[BoltZ]*290))
Оценка ... ...
ni = 132370745.751748
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
132370745.751748 1 на кубический метр --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
132370745.751748 1.3E+8 1 на кубический метр <-- Концентрация внутреннего носителя
(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Кредиты

Сделано Рачита С
Инженерный колледж BMS (BMSCE), Бангалор
Рачита С создал этот калькулятор и еще 25+!
Проверено Урви Ратод
Государственный инженерный колледж Вишвакармы (VGEC), Ахмадабад
Урви Ратод проверил этот калькулятор и еще 1900+!

16 Характеристики носителя заряда Калькуляторы

Внутренняя концентрация
Идти Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Эффективная плотность в валентной зоне*Эффективная плотность в зоне проводимости)*e^((-Температурная зависимость ширины запрещенной зоны)/(2*[BoltZ]*Температура))
Чувствительность ЭЛТ к электростатическому отклонению
Идти Электростатическая чувствительность к отклонению = (Расстояние между отклоняющими пластинами*Расстояние экрана и отклоняющих пластин)/(2*Прогиб луча*Электронная скорость)
Плотность тока из-за электронов
Идти Плотность электронного тока = [Charge-e]*Электронная концентрация*Подвижность электрона*Напряженность электрического поля
Плотность тока из-за отверстий
Идти Отверстия Плотность тока = [Charge-e]*Концентрация отверстий*Подвижность отверстий*Напряженность электрического поля
Константа диффузии электронов
Идти Константа электронной диффузии = Подвижность электрона*(([BoltZ]*Температура)/[Charge-e])
Отверстия Константа диффузии
Идти Отверстия Константа диффузии = Подвижность отверстий*(([BoltZ]*Температура)/[Charge-e])
Концентрация собственных носителей в неравновесных условиях
Идти Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Концентрация большинства носителей*Концентрация миноритарных перевозчиков)
Сила, действующая на элемент тока в магнитном поле
Идти Сила = Текущий элемент*Плотность магнитного потока*sin(Угол между плоскостями)
Скорость электрона
Идти Скорость из-за напряжения = sqrt((2*[Charge-e]*Напряжение)/[Mass-e])
Длина диффузии отверстия
Идти Отверстия Диффузионная длина = sqrt(Отверстия Константа диффузии*Срок службы держателя отверстия)
Период времени электрона
Идти Период кругового пути частицы = (2*3.14*[Mass-e])/(Сила магнитного поля*[Charge-e])
Электропроводность в металлах
Идти проводимость = Электронная концентрация*[Charge-e]*Подвижность электрона
Скорость электрона в силовых полях
Идти Скорость электрона в силовых полях = Напряженность электрического поля/Сила магнитного поля
Тепловое напряжение
Идти Тепловое напряжение = [BoltZ]*Температура/[Charge-e]
Тепловое напряжение с использованием уравнения Эйнштейна
Идти Тепловое напряжение = Константа электронной диффузии/Подвижность электрона
Плотность конвекционного тока
Идти Плотность конвекционного тока = Плотность заряда*Скорость заряда

Внутренняя концентрация формула

Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Эффективная плотность в валентной зоне*Эффективная плотность в зоне проводимости)*e^((-Температурная зависимость ширины запрещенной зоны)/(2*[BoltZ]*Температура))
ni = sqrt(Nc*Nv)*e^((-Eg)/(2*[BoltZ]*T))

От каких факторов зависит собственная концентрация?

Это количество носителей зависит от ширины запрещенной зоны материала и температуры материала. Большая запрещенная зона затрудняет термическое возбуждение носителя через запрещенную зону, и, следовательно, собственная концентрация носителей ниже в материалах с большей запрещенной зоной.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!