Calculadora Densidad de carga de la región de agotamiento

✖La concentración de dopaje del aceptor se refiere a la concentración de átomos aceptores agregados intencionalmente a un material semiconductor.ⓘ Concentración de dopaje del aceptor [N_A]			+10% -10%
✖El potencial de superficie es el potencial eléctrico en la superficie del semiconductor, específicamente en la interfaz entre el semiconductor y el aislante.ⓘ Potencial de superficie [Φ_s]			+10% -10%
✖El potencial de Fermi en masa es un parámetro que describe el potencial electrostático en la masa (interior) de un material semiconductor.ⓘ Potencial de Fermi a granel [Φ_f]			+10% -10%

✖La densidad de carga de la capa de agotamiento es la cantidad de estos cargos fijos por unidad de área dentro de la región de agotamiento.ⓘ Densidad de carga de la región de agotamiento [Q_d]

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Densidad de carga de la región de agotamiento

Fórmula

Q d = (\sqrt{2 \cdot [Charge-e] \cdot [Permitivity-silicon] \cdot N A \cdot mod \underset{̲}{u} s (Φ s - Φ f)})

Ejemplo

1.6E-6 electrons/m³ = (\sqrt{2 \cdot [Charge-e] \cdot [Permitivity-silicon] \cdot 1.32 electrons/cm³ \cdot mod \underset{̲}{u} s (0.78 V - 0.25 V)})

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Densidad de carga de la región de agotamiento Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Densidad de carga de la capa de agotamiento = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*Concentración de dopaje del aceptor*modulus(Potencial de superficie-Potencial de Fermi a granel)))
Q_d = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*N_A*modulus(Φ_s-Φ_f)))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 2 Funciones, 4 Variables

Constantes utilizadas

[Permitivity-silicon] - Permitividad del silicio Valor tomado como 11.7
[Charge-e] - carga de electrones Valor tomado como 1.60217662E-19

Funciones utilizadas

sqrt - Una función de raíz cuadrada es una función que toma un número no negativo como entrada y devuelve la raíz cuadrada del número de entrada dado., sqrt(Number)
modulus - El módulo de un número es el resto cuando ese número se divide por otro número., modulus

Variables utilizadas

Densidad de carga de la capa de agotamiento - (Medido en Electrones por metro cúbico) - La densidad de carga de la capa de agotamiento es la cantidad de estos cargos fijos por unidad de área dentro de la región de agotamiento.
Concentración de dopaje del aceptor - (Medido en Electrones por metro cúbico) - La concentración de dopaje del aceptor se refiere a la concentración de átomos aceptores agregados intencionalmente a un material semiconductor.
Potencial de superficie - (Medido en Voltio) - El potencial de superficie es el potencial eléctrico en la superficie del semiconductor, específicamente en la interfaz entre el semiconductor y el aislante.
Potencial de Fermi a granel - (Medido en Voltio) - El potencial de Fermi en masa es un parámetro que describe el potencial electrostático en la masa (interior) de un material semiconductor.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Concentración de dopaje del aceptor: 1.32 Electrones por centímetro cúbico --> 1320000 Electrones por metro cúbico (Verifique la conversión aquí)
Potencial de superficie: 0.78 Voltio --> 0.78 Voltio No se requiere conversión
Potencial de Fermi a granel: 0.25 Voltio --> 0.25 Voltio No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

Q_d = (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*N_A*modulus(Φ_s-Φ_f))) --> (sqrt(2*[Charge-e]*[Permitivity-silicon]*1320000*modulus(0.78-0.25)))

Evaluar ... ...

Q_d = 1.61952637096272E-06

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

1.61952637096272E-06 Electrones por metro cúbico --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

1.61952637096272E-06 ≈ 1.6E-6 Electrones por metro cúbico <-- Densidad de carga de la capa de agotamiento

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por banuprakash

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

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Verificada por Dipanjona Mallick

Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta

¡Dipanjona Mallick ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

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Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral

Vamos Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral = -(2*sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales)/(Voltaje final-Voltaje inicial)*(sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales-Voltaje final)-sqrt(Potencial incorporado de uniones de paredes laterales-Voltaje inicial)))

Potencial de Fermi para el tipo P

Vamos Potencial de Fermi para el tipo P = ([BoltZ]*Temperatura absoluta)/[Charge-e]*ln(Concentración de portador intrínseco/Concentración de dopaje del aceptor)

Capacitancia equivalente de unión de señal grande

Vamos Capacitancia equivalente de unión de señal grande = Perímetro de la pared lateral*Capacitancia de unión de pared lateral*Factor de equivalencia de voltaje de pared lateral

Capacitancia de unión de pared lateral de polarización cero por unidad de longitud

Vamos Capacitancia de unión de pared lateral = Potencial de unión de pared lateral de polarización cero*Profundidad de la pared lateral

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