Концентрация внутреннего носителя Калькулятор

✖Эффективная плотность состояний в валентной зоне определяется как полоса электронных орбиталей, из которой электроны могут выпрыгивать, перемещаясь в зону проводимости при возбуждении.ⓘ Эффективная плотность состояний в валентной зоне [N_v]			+10% -10%
✖Эффективная плотность состояний в зоне проводимости определяется как количество эквивалентных минимумов энергии в зоне проводимости.ⓘ Эффективная плотность состояний в зоне проводимости [N_c]			+10% -10%
✖Энергетическая щель в физике твердого тела, энергетическая щель - это диапазон энергий в твердом теле, в котором не существует электронных состояний.ⓘ Энергетический разрыв [E_g]			+10% -10%
✖Температура – это степень или интенсивность тепла, присутствующего в веществе или объекте.ⓘ Температура [T]			+10% -10%

✖Концентрация собственных носителей используется для описания концентрации носителей заряда (электронов и дырок) в собственном или нелегированном полупроводниковом материале при тепловом равновесии.ⓘ Концентрация внутреннего носителя [n_i]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Концентрация внутреннего носителя

Формула

`"n"_{"i"} = sqrt("N"_{"v"}*"N"_{"c"})*exp(-"E"_{"g"}/(2*"[BoltZ]"*"T"))`

Пример

`"2.7E^8/m³"=sqrt("2.4e11/m³"*"6.4e8/m³")*exp(-"0.198eV"/(2*"[BoltZ]"*"300K"))`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Группа энергии Формулы PDF PDF Image

Концентрация внутреннего носителя Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Эффективная плотность состояний в валентной зоне*Эффективная плотность состояний в зоне проводимости)*exp(-Энергетический разрыв/(2*[BoltZ]*Температура))
n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T))
В этой формуле используются 1 Константы, 2 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)
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 собственных носителей используется для описания концентрации носителей заряда (электронов и дырок) в собственном или нелегированном полупроводниковом материале при тепловом равновесии.
Эффективная плотность состояний в валентной зоне - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Эффективная плотность состояний в валентной зоне определяется как полоса электронных орбиталей, из которой электроны могут выпрыгивать, перемещаясь в зону проводимости при возбуждении.
Эффективная плотность состояний в зоне проводимости - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Эффективная плотность состояний в зоне проводимости определяется как количество эквивалентных минимумов энергии в зоне проводимости.
Энергетический разрыв - (Измеряется в Джоуль) - Энергетическая щель в физике твердого тела, энергетическая щель - это диапазон энергий в твердом теле, в котором не существует электронных состояний.
Температура - (Измеряется в Кельвин) - Температура – это степень или интенсивность тепла, присутствующего в веществе или объекте.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Эффективная плотность состояний в валентной зоне: 240000000000 1 на кубический метр --> 240000000000 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Эффективная плотность состояний в зоне проводимости: 640000000 1 на кубический метр --> 640000000 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Энергетический разрыв: 0.198 Электрон-вольт --> 3.17231111340001E-20 Джоуль (Проверьте преобразование здесь)
Температура: 300 Кельвин --> 300 Кельвин Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

n_i = sqrt(N_v*N_c)*exp(-E_g/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300))

Оценка ... ...

n_i = 269195320.407742

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

269195320.407742 1 на кубический метр --> Конверсия не требуется

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

269195320.407742 ≈ 2.7E+8 1 на кубический метр <-- Концентрация внутреннего носителя

(Расчет завершен через 00.020 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Твердотельные устройства » Группа энергии » Концентрация внутреннего носителя

Кредиты

Сделано Шобхит Димри

Технологический институт Бипина Трипати Кумаон (BTKIT), Дварахат

Шобхит Димри создал этот калькулятор и еще 900+!

Проверено Урви Ратод

Государственный инженерный колледж Вишвакармы (VGEC), Ахмадабад

Урви Ратод проверил этот калькулятор и еще 1900+!

< 20 Группа энергии Калькуляторы

Концентрация внутреннего носителя

Идти Концентрация внутреннего носителя = sqrt(Эффективная плотность состояний в валентной зоне*Эффективная плотность состояний в зоне проводимости)*exp(-Энергетический разрыв/(2*[BoltZ]*Температура))

Срок службы оператора связи

Идти Срок службы перевозчика = 1/(Пропорциональность для рекомбинации*(Концентрация отверстий в полосе обшивки+Концентрация электронов в зоне проводимости))

Энергия электрона с учетом постоянной Кулона

Идти Энергия электрона = (Квантовое число^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Потенциальная длина скважины^2)

Стационарная концентрация электронов

Идти Устойчивая концентрация носителя = Концентрация электронов в зоне проводимости+Избыточная концентрация носителя

Концентрация в зоне проводимости

Идти Концентрация электронов в зоне проводимости = Эффективная плотность состояний в зоне проводимости*Функция Ферми

Эффективная плотность состояния

Идти Эффективная плотность состояний в зоне проводимости = Концентрация электронов в зоне проводимости/Функция Ферми

Функция Ферми

Идти Функция Ферми = Концентрация электронов в зоне проводимости/Эффективная плотность состояний в зоне проводимости

Эффективное состояние плотности в валентной зоне

Идти Эффективная плотность состояний в валентной зоне = Концентрация отверстий в полосе обшивки/(1-Функция Ферми)

Концентрация дырок в валентной зоне

Идти Концентрация отверстий в полосе обшивки = Эффективная плотность состояний в валентной зоне*(1-Функция Ферми)

Время жизни рекомбинации

Идти Время жизни рекомбинации = (Пропорциональность для рекомбинации*Концентрация отверстий в полосе обшивки)^-1

Коэффициент распределения

Идти Коэффициент распределения = Концентрация примесей в твердом теле/Концентрация примесей в жидкости

Жидкая концентрация

Идти Концентрация примесей в жидкости = Концентрация примесей в твердом теле/Коэффициент распределения

Чистая скорость изменения зоны проводимости

Идти Пропорциональность для рекомбинации = Тепловая генерация/(Концентрация внутреннего носителя^2)

Скорость тепловой генерации

Идти Тепловая генерация = Пропорциональность для рекомбинации*(Концентрация внутреннего носителя^2)

Избыточная концентрация носителя

Идти Избыточная концентрация носителя = Скорость оптической генерации*Время жизни рекомбинации

Скорость оптической генерации

Идти Скорость оптической генерации = Избыточная концентрация носителя/Время жизни рекомбинации

Энергия зоны проводимости

Идти Энергия зоны проводимости = Энергетический разрыв+Энергия валентной полосы

Энергия валентной полосы

Идти Энергия валентной полосы = Энергия зоны проводимости-Энергетический разрыв

Энергетический разрыв

Идти Энергетический разрыв = Энергия зоны проводимости-Энергия валентной полосы

Фотоэлектронная энергия

Идти Фотоэлектронная энергия = [hP]*Частота падающего света

< 15 Полупроводниковые носители Калькуляторы

Концентрация внутреннего носителя

Срок службы оператора связи

Плотность электронного потока

Идти Плотность потока электронов = (Электрон со средним свободным пробегом/(2*Время))*Разница в концентрации электронов

Квантовое состояние

Идти Энергия в квантовом состоянии = (Квантовое число^2*pi^2*[hP]^2)/(2*Масса частицы*Потенциальная длина скважины^2)

Радиус N-й орбиты электрона

Идти Радиус n-й орбиты электрона = ([Coulomb]*Квантовое число^2*[hP]^2)/(Масса частицы*[Charge-e]^2)

Функция Ферми

Эффективное состояние плотности в валентной зоне

Среднее время, затрачиваемое на отверстие

Идти Среднее время, затрачиваемое на отверстие = Скорость оптической генерации*Затухание основной несущей

Коэффициент распределения

Идти Коэффициент распределения = Концентрация примесей в твердом теле/Концентрация примесей в жидкости

Избыточная концентрация носителя

Идти Избыточная концентрация носителя = Скорость оптической генерации*Время жизни рекомбинации

Электронное умножение

Идти Электронное умножение = Количество электронов вне области/Количество электронов в области

Плотность электронного тока

Идти Плотность электронного тока = Суммарная плотность несущего тока-Плотность тока отверстия

Плотность тока отверстия

Идти Плотность тока отверстия = Суммарная плотность несущего тока-Плотность электронного тока

Энергия зоны проводимости

Идти Энергия зоны проводимости = Энергетический разрыв+Энергия валентной полосы

Фотоэлектронная энергия

Идти Фотоэлектронная энергия = [hP]*Частота падающего света

Концентрация внутреннего носителя формула

Как собственная концентрация зависит от температуры?

Если электроны находятся в зоне проводимости, они быстро теряют энергию и возвращаются в валентную зону, аннигилируя дырку. Следовательно, понижение температуры вызывает уменьшение концентрации собственных носителей заряда, а повышение температуры вызывает увеличение концентрации собственных носителей заряда.

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!