Concentration intrinsèque Calculatrice

✖La densité effective dans la bande de valence est définie comme la densité de concentration d'électrons dans la bande de valence d'un élément.ⓘ Densité efficace dans la bande de Valence [N_c]			+10% -10%
✖La densité effective dans la bande de conduction est définie comme la densité de concentration d'électrons dans la bande de conduction d'un élément.ⓘ Densité efficace dans la bande de conduction [N_v]			+10% -10%
✖La dépendance à la température de l'énergie de la bande interdite décrit l'influence des photons sur l'énergie de la bande interdite.ⓘ Dépendance à la température de la bande d'énergie [E_g]			+10% -10%
✖La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.ⓘ Température [T]			+10% -10%

✖La concentration de porteurs intrinsèques est le nombre d'électrons dans la bande de conduction ou le nombre de trous dans la bande de valence dans le matériau intrinsèque.ⓘ Concentration intrinsèque [n_i]

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Formule

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Concentration intrinsèque

Formule

n i = \sqrt{N c \cdot N v} \cdot e^{\frac{- E g}{2 \cdot [BoltZ] \cdot T}}

Exemple

1.3E+8 /m³ = \sqrt{1.02e18 /m³ \cdot 0.5e18 /m³} \cdot e^{\frac{- 1.12 eV}{2 \cdot [BoltZ] \cdot 290 K}}

Calculatrice

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Concentration intrinsèque Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Concentration de transporteur intrinsèque = sqrt(Densité efficace dans la bande de Valence*Densité efficace dans la bande de conduction)*e^((-Dépendance à la température de la bande d'énergie)/(2*[BoltZ]*Température))
n_i = sqrt(N_c*N_v)*e^((-E_g)/(2*[BoltZ]*T))
Cette formule utilise 2 Constantes, 1 Les fonctions, 5 Variables

Constantes utilisées

[BoltZ] - Constante de Boltzmann Valeur prise comme 1.38064852E-23
e - constante de Napier Valeur prise comme 2.71828182845904523536028747135266249

Fonctions utilisées

sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)

Variables utilisées

Concentration de transporteur intrinsèque - (Mesuré en 1 par mètre cube) - La concentration de porteurs intrinsèques est le nombre d'électrons dans la bande de conduction ou le nombre de trous dans la bande de valence dans le matériau intrinsèque.
Densité efficace dans la bande de Valence - (Mesuré en 1 par mètre cube) - La densité effective dans la bande de valence est définie comme la densité de concentration d'électrons dans la bande de valence d'un élément.
Densité efficace dans la bande de conduction - (Mesuré en 1 par mètre cube) - La densité effective dans la bande de conduction est définie comme la densité de concentration d'électrons dans la bande de conduction d'un élément.
Dépendance à la température de la bande d'énergie - (Mesuré en Joule) - La dépendance à la température de l'énergie de la bande interdite décrit l'influence des photons sur l'énergie de la bande interdite.
Température - (Mesuré en Kelvin) - La température est le degré ou l'intensité de la chaleur présente dans une substance ou un objet.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Densité efficace dans la bande de Valence: 1.02E+18 1 par mètre cube --> 1.02E+18 1 par mètre cube Aucune conversion requise
Densité efficace dans la bande de conduction: 5E+17 1 par mètre cube --> 5E+17 1 par mètre cube Aucune conversion requise
Dépendance à la température de la bande d'énergie: 1.12 Électron-volt --> 1.79443860960001E-19 Joule (Vérifiez la conversion ici)
Température: 290 Kelvin --> 290 Kelvin Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

n_i = sqrt(N_c*N_v)*e^((-E_g)/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(1.02E+18*5E+17)*e^((-1.79443860960001E-19)/(2*[BoltZ]*290))

Évaluer ... ...

n_i = 132370745.751748

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

132370745.751748 1 par mètre cube --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

132370745.751748 ≈ 1.3E+8 1 par mètre cube <-- Concentration de transporteur intrinsèque

(Calcul effectué en 00.020 secondes)

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Crédits

Créé par Rachita C

Collège d'ingénierie BMS (BMSCE), Bangloré

Rachita C a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Urvi Rathod

Collège d'ingénierie du gouvernement de Vishwakarma (VGEC), Ahmedabad

Urvi Rathod a validé cette calculatrice et 1900+ autres calculatrices!

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Densité de courant due aux électrons

Aller Densité de courant électronique = [Charge-e]*Concentration d'électrons*Mobilité de l'électron*Intensité du champ électrique

Densité de courant due aux trous

Aller Densité de courant des trous = [Charge-e]*Concentration des trous*Mobilité des trous*Intensité du champ électrique

Constante de diffusion des électrons

Aller Constante de diffusion électronique = Mobilité de l'électron*(([BoltZ]*Température)/[Charge-e])

Longueur de diffusion du trou

Aller Longueur de diffusion des trous = sqrt(Constante de diffusion des trous*Durée de vie du support de trou)

Concentration intrinsèque Formule

De quels facteurs dépend la concentration intrinsèque?

Ce nombre de porteurs dépend de la bande interdite du matériau et de la température du matériau. Une large bande interdite rendra plus difficile l'excitation thermique d'un support à travers la bande interdite, et par conséquent la concentration intrinsèque de porteurs est plus faible dans les matériaux à bande interdite plus élevée.

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