Плотность тока насыщения Калькулятор

✖Коэффициент диффузии дырки является мерой легкости движения дырки через кристаллическую решетку. Это связано с подвижностью носителя, в данном случае дырки.ⓘ Коэффициент диффузии отверстия [D_h]			+10% -10%
✖Диффузионная длина дырки — это характерное расстояние, которое проходят дырки перед рекомбинацией в процессе диффузии.ⓘ Диффузионная длина отверстия [L_h]			+10% -10%
✖Концентрация дырок в n-области — это количество дырок на единицу объема в легированной области n-типа pn-перехода.ⓘ Концентрация дырок в n-области [p_n]			+10% -10%
✖Коэффициент диффузии электронов является мерой легкости движения электронов через кристаллическую решетку. Это связано с подвижностью носителя, в данном случае электрона.ⓘ Коэффициент диффузии электронов [D_E]			+10% -10%
✖Диффузионная длина электрона — это характерное расстояние, которое проходят электроны перед рекомбинацией в процессе диффузии.ⓘ Диффузионная длина электрона [L_e]			+10% -10%
✖Концентрация электронов в p-области — это количество электронов на единицу объема в легированной области p-типа pn-перехода.ⓘ Концентрация электронов в p-области [n_p]			+10% -10%

✖Плотность тока насыщения — это ток, протекающий на единицу площади pn-перехода, когда к переходу приложено обратное смещение в несколько вольт.ⓘ Плотность тока насыщения [J₀]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Плотность тока насыщения

Формула

`"J"_{"0"} = "[Charge-e]"*(("D"_{"h"})/"L"_{"h"}*"p"_{"n"}+("D"_{"E"})/"L"_{"e"}*"n"_{"p"})`

Пример

`"1.6E^-7A/m²"="[Charge-e]"*(("1.2e-3m²/s")/"0.35mm"*"2.56e+11/m³"+("0.003387m²/s")/"0.71mm"*"2.55e+10/m³")`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать Фотонные устройства Формулы PDF PDF Image

Плотность тока насыщения Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Плотность тока насыщения = [Charge-e]*((Коэффициент диффузии отверстия)/Диффузионная длина отверстия*Концентрация дырок в n-области+(Коэффициент диффузии электронов)/Диффузионная длина электрона*Концентрация электронов в p-области)
J₀ = [Charge-e]*((D_h)/L_h*p_n+(D_E)/L_e*n_p)
В этой формуле используются 1 Константы, 7 Переменные

Используемые константы

[Charge-e] - Заряд электрона Значение, принятое как 1.60217662E-19

Используемые переменные

Плотность тока насыщения - (Измеряется в Ампер на квадратный метр) - Плотность тока насыщения — это ток, протекающий на единицу площади pn-перехода, когда к переходу приложено обратное смещение в несколько вольт.
Коэффициент диффузии отверстия - (Измеряется в Квадратный метр в секунду) - Коэффициент диффузии дырки является мерой легкости движения дырки через кристаллическую решетку. Это связано с подвижностью носителя, в данном случае дырки.
Диффузионная длина отверстия - (Измеряется в метр) - Диффузионная длина дырки — это характерное расстояние, которое проходят дырки перед рекомбинацией в процессе диффузии.
Концентрация дырок в n-области - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Концентрация дырок в n-области — это количество дырок на единицу объема в легированной области n-типа pn-перехода.
Коэффициент диффузии электронов - (Измеряется в Квадратный метр в секунду) - Коэффициент диффузии электронов является мерой легкости движения электронов через кристаллическую решетку. Это связано с подвижностью носителя, в данном случае электрона.
Диффузионная длина электрона - (Измеряется в метр) - Диффузионная длина электрона — это характерное расстояние, которое проходят электроны перед рекомбинацией в процессе диффузии.
Концентрация электронов в p-области - (Измеряется в 1 на кубический метр) - Концентрация электронов в p-области — это количество электронов на единицу объема в легированной области p-типа pn-перехода.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Коэффициент диффузии отверстия: 0.0012 Квадратный метр в секунду --> 0.0012 Квадратный метр в секунду Конверсия не требуется
Диффузионная длина отверстия: 0.35 Миллиметр --> 0.00035 метр (Проверьте преобразование здесь)
Концентрация дырок в n-области: 256000000000 1 на кубический метр --> 256000000000 1 на кубический метр Конверсия не требуется
Коэффициент диффузии электронов: 0.003387 Квадратный метр в секунду --> 0.003387 Квадратный метр в секунду Конверсия не требуется
Диффузионная длина электрона: 0.71 Миллиметр --> 0.00071 метр (Проверьте преобразование здесь)
Концентрация электронов в p-области: 25500000000 1 на кубический метр --> 25500000000 1 на кубический метр Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

J₀ = [Charge-e]*((D_h)/L_h*p_n+(D_E)/L_e*n_p) --> [Charge-e]*((0.0012)/0.00035*256000000000+(0.003387)/0.00071*25500000000)

Оценка ... ...

J₀ = 1.60115132367406E-07

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

1.60115132367406E-07 Ампер на квадратный метр --> Конверсия не требуется

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

1.60115132367406E-07 ≈ 1.6E-7 Ампер на квадратный метр <-- Плотность тока насыщения

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » Инженерное дело » Электроника » Оптоэлектронные устройства » Фотонные устройства » Плотность тока насыщения

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+!

< 13 Фотонные устройства Калькуляторы

Спектральная излучательная способность

Идти Спектральная излучательная способность = (2*pi*[hP]*[c]^3)/Длина волны видимого света^5*1/(exp(([hP]*[c])/(Длина волны видимого света*[BoltZ]*Абсолютная температура))-1)

Плотность тока насыщения

Идти Плотность тока насыщения = [Charge-e]*((Коэффициент диффузии отверстия)/Диффузионная длина отверстия*Концентрация дырок в n-области+(Коэффициент диффузии электронов)/Диффузионная длина электрона*Концентрация электронов в p-области)

Контактная потенциальная разница

Идти Напряжение на PN-переходе = ([BoltZ]*Абсолютная температура)/[Charge-e]*ln((Концентрация акцептора*Концентрация доноров)/(Собственная концентрация носителей)^2)

Концентрация протонов в несбалансированном состоянии

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

Плотность энергии с учетом коэффициентов Эйнштейна

Идти Плотность энергии = (8*[hP]*Частота излучения^3)/[c]^3*(1/(exp((Постоянная Планка*Частота излучения)/([BoltZ]*Температура))-1))

Общая плотность тока

Идти Общая плотность тока = Плотность тока насыщения*(exp(([Charge-e]*Напряжение на PN-переходе)/([BoltZ]*Абсолютная температура))-1)

Чистый фазовый сдвиг

Идти Чистый фазовый сдвиг = pi/Длина волны света*(Показатель преломления)^3*Длина волокна*Напряжение питания

Относительное население

Идти Относительное население = exp(-([hP]*Относительная частота)/([BoltZ]*Абсолютная температура))

Излучаемая оптическая мощность

Идти Излучаемая оптическая мощность = Коэффициент излучения*[Stefan-BoltZ]*Область источника*Температура^4

Номер режима

Идти Номер режима = (2*Длина полости*Показатель преломления)/Длина волны фотона