Concentración de portador intrínseco Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo
Fórmula utilizada
Concentración de portador intrínseco = sqrt(Densidad Efectiva de Estado en Banda de Valencia*Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción)*exp(-Brecha de energía/(2*[BoltZ]*Temperatura))
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funciones, 5 Variables
Constantes utilizadas
[BoltZ] - constante de Boltzmann Valor tomado como 1.38064852E-23
Funciones utilizadas
exp - En una función exponencial, el valor de la función cambia en un factor constante por cada cambio de unidad en la variable independiente., exp(Number)
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)
Variables utilizadas
Concentración de portador intrínseco - (Medido en 1 por metro cúbico) - La concentración de portadores intrínsecos se utiliza para describir la concentración de portadores de carga (electrones y huecos) en un material semiconductor intrínseco o no dopado en equilibrio térmico.
Densidad Efectiva de Estado en Banda de Valencia - (Medido en 1 por metro cúbico) - La densidad de estado efectiva en la banda de valencia se define como la banda de orbitales de electrones de la que los electrones pueden saltar y pasar a la banda de conducción cuando se excitan.
Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción - (Medido en 1 por metro cúbico) - La Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción se define como el número de mínimos de energía equivalente en la banda de conducción.
Brecha de energía - (Medido en Joule) - Brecha de energía en la física del estado sólido, una brecha de energía es un rango de energía en un sólido donde no existen estados de electrones.
Temperatura - (Medido en Kelvin) - La temperatura es el grado o intensidad de calor presente en una sustancia u objeto.
PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base
Densidad Efectiva de Estado en Banda de Valencia: 240000000000 1 por metro cúbico --> 240000000000 1 por metro cúbico No se requiere conversión
Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción: 640000000 1 por metro cúbico --> 640000000 1 por metro cúbico No se requiere conversión
Brecha de energía: 0.198 Electron-Voltio --> 3.17231111340001E-20 Joule (Verifique la conversión ​aquí)
Temperatura: 300 Kelvin --> 300 Kelvin No se requiere conversión
PASO 2: Evaluar la fórmula
Sustituir valores de entrada en una fórmula
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300))
Evaluar ... ...
ni = 269195320.407742
PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida
269195320.407742 1 por metro cúbico --> No se requiere conversión
RESPUESTA FINAL
269195320.407742 2.7E+8 1 por metro cúbico <-- Concentración de portador intrínseco
(Cálculo completado en 00.020 segundos)

Créditos

Creator Image
Creado por Shobhit Dimri
Instituto de Tecnología Bipin Tripathi Kumaon (BTKIT), Dwarahat
¡Shobhit Dimri ha creado esta calculadora y 900+ más calculadoras!
Verifier Image
Verificada por Urvi Rathod
Facultad de Ingeniería del Gobierno de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad
¡Urvi Rathod ha verificado esta calculadora y 1900+ más calculadoras!

Banda de energía y portador de carga Calculadoras

Concentración de electrones en estado estacionario
​ LaTeX ​ Vamos Concentración de portadores en estado estacionario = Concentración de electrones en banda de conducción+Exceso de concentración de portadores
Energía del electrón dada la constante de Coulomb
​ LaTeX ​ Vamos Energía del electrón = (Número cuántico^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Longitud potencial del pozo^2)
Energía de la banda de valencia
​ LaTeX ​ Vamos Energía de la banda de valencia = Energía de banda de conducción-Brecha de energía
Brecha de energía
​ LaTeX ​ Vamos Brecha de energía = Energía de banda de conducción-Energía de la banda de valencia

Portadores de semiconductores Calculadoras

Función Fermi
​ LaTeX ​ Vamos Función de Fermi = Concentración de electrones en banda de conducción/Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción
Coeficiente de distribución
​ LaTeX ​ Vamos Coeficiente de distribución = Concentración de impurezas en sólidos/Concentración de impurezas en líquido
Energía de banda de conducción
​ LaTeX ​ Vamos Energía de banda de conducción = Brecha de energía+Energía de la banda de valencia
Energía de fotoelectrones
​ LaTeX ​ Vamos Energía de fotoelectrones = [hP]*Frecuencia de luz incidente

Concentración de portador intrínseco Fórmula

​LaTeX ​Vamos
Concentración de portador intrínseco = sqrt(Densidad Efectiva de Estado en Banda de Valencia*Densidad Efectiva de Estado en Banda de Conducción)*exp(-Brecha de energía/(2*[BoltZ]*Temperatura))
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T))

¿Cómo es la concentración intrínseca en función de la temperatura?

Si los electrones están en la banda de conducción, perderán energía rápidamente y volverán a la banda de valencia, aniquilando un agujero. Por lo tanto, bajar la temperatura provoca una disminución en la concentración intrínseca de portadores, mientras que elevar la temperatura provoca un aumento en la concentración intrínseca de portadores.

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