Densidad de corriente debido a agujeros Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad del campo eléctrico
Jp = [Charge-e]*Np*μp*EI
Esta fórmula usa 1 Constantes, 4 Variables
Constantes utilizadas
[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19
Variables utilizadas
Agujeros Densidad de corriente - (Medido en Amperio por metro cuadrado) - La densidad de corriente de los agujeros se define como la cantidad de corriente eléctrica que viaja debido a los agujeros por unidad de área de sección transversal. Se denomina densidad de corriente y se expresa en amperios por metro cuadrado.
Concentración de agujeros - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración de agujeros se refiere al número total de agujeros presentes en un área en particular.
Movilidad de Agujeros - (Medido en Metro cuadrado por voltio por segundo) - La movilidad de los agujeros es la capacidad de un agujero para moverse a través de un metal o semiconductor, en presencia de un campo eléctrico aplicado.
Intensidad del campo eléctrico - (Medido en voltios por metro) - La intensidad del campo eléctrico se refiere a la fuerza por unidad de carga que experimentan las partículas cargadas (como electrones o huecos) dentro del material.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Concentración de agujeros: 2E+16 1 por metro cúbico --> 2E+16 1 por metro cúbico No se requiere conversión
Movilidad de Agujeros: 150 Metro cuadrado por voltio por segundo --> 150 Metro cuadrado por voltio por segundo No se requiere conversión
Intensidad del campo eléctrico: 3.428 voltios por metro --> 3.428 voltios por metro No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
Jp = [Charge-e]*Npp*EI --> [Charge-e]*2E+16*150*3.428
Evaluar ... ...
Jp = 1.647678436008
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
1.647678436008 Amperio por metro cuadrado --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
1.647678436008 1.647678 Amperio por metro cuadrado <-- Agujeros Densidad de corriente
(Cálculo completado en 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Akshada Kulkarni
Instituto Nacional de Tecnología de la Información (NIIT), Neemrana
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Verificada por Equipo Softusvista
Oficina Softusvista (Pune), India
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Características del portador de carga Calculadoras

Densidad de corriente debido a los electrones
​ LaTeX ​ Vamos Densidad de corriente de electrones = [Charge-e]*Concentración de electrones*Movilidad de electrones*Intensidad del campo eléctrico
Densidad de corriente debido a agujeros
​ LaTeX ​ Vamos Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad del campo eléctrico
Constante de difusión de electrones
​ LaTeX ​ Vamos Constante de difusión de electrones = Movilidad de electrones*(([BoltZ]*Temperatura)/[Charge-e])
Longitud de difusión del agujero
​ LaTeX ​ Vamos Longitud de difusión de agujeros = sqrt(Constante de difusión de agujeros*Vida útil del portador de orificios)

Densidad de corriente debido a agujeros Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Agujeros Densidad de corriente = [Charge-e]*Concentración de agujeros*Movilidad de Agujeros*Intensidad del campo eléctrico
Jp = [Charge-e]*Np*μp*EI

¿En qué se diferencia la densidad de corriente en los huecos de la densidad de corriente en los electrones?

En los semiconductores, la corriente fluye no solo debido a los electrones, sino que se debe a la deriva de electrones y a los huecos. El movimiento de los agujeros es siempre opuesto al de los electrones correspondientes. Los agujeros aportan corriente a su dirección de movimiento, mientras que los electrones aportan corriente opuesta a su dirección de movimiento. Por tanto, ambas corrientes irán en la misma dirección. Los electrones involucrados en la generación de corriente en el semiconductor se mueven a través de la banda de conducción, mientras que los agujeros que causan la corriente en el semiconductor se mueven a través de la banda de cenefa. Es por eso que la movilidad de los electrones y los huecos son diferentes en los semiconductores.

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