Емкость PN-перехода Калькулятор

✖Область PN-перехода — это граница или область раздела между двумя типами полупроводниковых материалов в pn-диоде.ⓘ Зона соединения PN [A_pn]			+10% -10%
✖Относительная диэлектрическая проницаемость — это мера способности материала сохранять электрическую энергию в электрическом поле.ⓘ Относительная диэлектрическая проницаемость [ε_r]			+10% -10%
✖Напряжение на PN-переходе — это встроенный потенциал на pn-переходе полупроводника без какого-либо внешнего смещения.ⓘ Напряжение на PN-переходе [V₀]			+10% -10%
✖Обратное напряжение смещения — это отрицательное внешнее напряжение, приложенное к pn-переходу.ⓘ Напряжение обратного смещения [V]			+10% -10%
✖Концентрация акцептора относится к концентрации атомов акцепторной примеси в полупроводниковом материале.ⓘ Концентрация акцептора [N_A]			+10% -10%
✖Концентрация доноров относится к концентрации атомов донорной примеси, введенных в полупроводниковый материал для увеличения количества свободных электронов.ⓘ Концентрация доноров [N_D]			+10% -10%

✖Емкость перехода относится к емкости, связанной с pn-переходом, образованным между двумя полупроводниковыми областями в полупроводниковом устройстве, таком как диод или транзистор.ⓘ Емкость PN-перехода [C_j]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Емкость PN-перехода

Формула

`"C"_{"j"} = "A"_{"pn"}/2*sqrt((2*"[Charge-e]"*"ε"_{"r"}*"[Permitivity-silicon]")/("V"_{"0"}-("V"))*(("N"_{"A"}*"N"_{"D"})/("N"_{"A"}+"N"_{"D"})))`

Пример

`"1.9E^6fF"="4.8µm²"/2*sqrt((2*"[Charge-e]"*"78F/m"*"[Permitivity-silicon]")/("0.6V"-("-4V"))*(("1e+22/m³"*"1e+24/m³")/("1e+22/m³"+"1e+24/m³")))`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Устройства с оптическими компонентами Формулы PDF PDF Image

Емкость PN-перехода Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

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)))
C_j = A_pn/2*sqrt((2*[Charge-e]*ε_r*[Permitivity-silicon])/(V₀-(V))*((N_A*N_D)/(N_A+N_D)))
В этой формуле используются 2 Константы, 1 Функции, 7 Переменные

Используемые константы

[Permitivity-silicon] - Диэлектрическая проницаемость кремния Значение, принятое как 11.7
[Charge-e] - Заряд электрона Значение, принятое как 1.60217662E-19

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

Емкость перехода - (Измеряется в фарада) - Емкость перехода относится к емкости, связанной с pn-переходом, образованным между двумя полупроводниковыми областями в полупроводниковом устройстве, таком как диод или транзистор.
Зона соединения PN - (Измеряется в Квадратный метр) - Область PN-перехода — это граница или область раздела между двумя типами полупроводниковых материалов в pn-диоде.
Относительная диэлектрическая проницаемость - (Измеряется в Фарада на метр) - Относительная диэлектрическая проницаемость — это мера способности материала сохранять электрическую энергию в электрическом поле.
Напряжение на PN-переходе - (Измеряется в вольт) - Напряжение на PN-переходе — это встроенный потенциал на pn-переходе полупроводника без какого-либо внешнего смещения.
Напряжение обратного смещения - (Измеряется в вольт) - Обратное напряжение смещения — это отрицательное внешнее напряжение, приложенное к pn-переходу.
Концентрация акцептора - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Концентрация акцептора относится к концентрации атомов акцепторной примеси в полупроводниковом материале.
Концентрация доноров - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Концентрация доноров относится к концентрации атомов донорной примеси, введенных в полупроводниковый материал для увеличения количества свободных электронов.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Зона соединения PN: 4.8 Площадь микрометра --> 4.8E-12 Квадратный метр (Проверьте преобразование здесь)
Относительная диэлектрическая проницаемость: 78 Фарада на метр --> 78 Фарада на метр Конверсия не требуется
Напряжение на PN-переходе: 0.6 вольт --> 0.6 вольт Конверсия не требуется
Напряжение обратного смещения: -4 вольт --> -4 вольт Конверсия не требуется
Концентрация акцептора: 1E+22 1 на кубический метр --> 1E+22 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Концентрация доноров: 1E+24 1 на кубический метр --> 1E+24 1 на кубический метр Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

C_j = A_pn/2*sqrt((2*[Charge-e]*ε_r*[Permitivity-silicon])/(V₀-(V))*((N_A*N_D)/(N_A+N_D))) --> 4.8E-12/2*sqrt((2*[Charge-e]*78*[Permitivity-silicon])/(0.6-((-4)))*((1E+22*1E+24)/(1E+22+1E+24)))

Оценка ... ...

C_j = 1.9040662888657E-09

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

1.9040662888657E-09 фарада -->1904066.2888657 фемтофарада (Проверьте преобразование здесь)

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

1904066.2888657 ≈ 1.9E+6 фемтофарада <-- Емкость перехода

(Расчет завершен через 00.020 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Оптоэлектронные устройства » Устройства с оптическими компонентами » Емкость PN-перехода

Кредиты

Сделано Приянка Дж. Чаликар

Национальный инженерный институт (НИЕ), Майсуру

Приянка Дж. Чаликар создал этот калькулятор и еще 10+!

Проверено Сантош Ядав

Инженерный колледж Даянанды Сагара (ДСКЭ), Банглор

Сантош Ядав проверил этот калькулятор и еще 50+!

< 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)

Емкость PN-перехода формула

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!