Elektronenconcentratie onder onevenwichtige omstandigheden Oplossing

STAP 0: Samenvatting voorberekening
Formule gebruikt
Elektronenconcentratie = Intrinsieke elektronenconcentratie*exp((Quasi Fermi-niveau van elektronen-Intrinsiek energieniveau van halfgeleiders)/([BoltZ]*Absolute temperatuur))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))
Deze formule gebruikt 1 Constanten, 1 Functies, 5 Variabelen
Gebruikte constanten
[BoltZ] - Boltzmann-constante Waarde genomen als 1.38064852E-23
Functies die worden gebruikt
exp - In een exponentiële functie verandert de waarde van de functie met een constante factor voor elke eenheidsverandering in de onafhankelijke variabele., exp(Number)
Variabelen gebruikt
Elektronenconcentratie - (Gemeten in Elektronen per kubieke meter) - Elektronenconcentratie verwijst naar het aantal elektronen per volume-eenheid in een halfgeleider onder niet-evenwichtsomstandigheden.
Intrinsieke elektronenconcentratie - (Gemeten in Elektronen per kubieke meter) - Intrinsieke elektronenconcentratie is de nr. van ladingsdragers in een halfgeleider wanneer deze zich in thermisch evenwicht bevindt.
Quasi Fermi-niveau van elektronen - (Gemeten in Joule) - Quasi Fermi-niveau van elektronen is het effectieve energieniveau voor elektronen in een niet-evenwichtstoestand. Het vertegenwoordigt de energie tot welke elektronen worden bevolkt.
Intrinsiek energieniveau van halfgeleiders - (Gemeten in Joule) - Intrinsiek energieniveau van halfgeleiders verwijst naar het energieniveau dat geassocieerd wordt met elektronen bij afwezigheid van onzuiverheden of externe invloeden.
Absolute temperatuur - (Gemeten in Kelvin) - Absolute temperatuur vertegenwoordigt de temperatuur van het systeem.
STAP 1: converteer ingang (en) naar basiseenheid
Intrinsieke elektronenconcentratie: 3.6 Elektronen per kubieke meter --> 3.6 Elektronen per kubieke meter Geen conversie vereist
Quasi Fermi-niveau van elektronen: 3.7 Electron-volt --> 5.92805612100003E-19 Joule (Bekijk de conversie ​hier)
Intrinsiek energieniveau van halfgeleiders: 3.78 Electron-volt --> 6.05623030740003E-19 Joule (Bekijk de conversie ​hier)
Absolute temperatuur: 393 Kelvin --> 393 Kelvin Geen conversie vereist
STAP 2: Evalueer de formule
Invoerwaarden in formule vervangen
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T)) --> 3.6*exp((5.92805612100003E-19-6.05623030740003E-19)/([BoltZ]*393))
Evalueren ... ...
ne = 0.33915064947035
STAP 3: converteer het resultaat naar de eenheid van de uitvoer
0.33915064947035 Elektronen per kubieke meter --> Geen conversie vereist
DEFINITIEVE ANTWOORD
0.33915064947035 0.339151 Elektronen per kubieke meter <-- Elektronenconcentratie
(Berekening voltooid in 00.020 seconden)

Credits

Creator Image
Gemaakt door Gowthaman N
Vellore Instituut voor Technologie (VIT Universiteit), Chennai
Gowthaman N heeft deze rekenmachine gemaakt en nog 25+ meer rekenmachines!
Verifier Image
Geverifieërd door Parminder Singh
Universiteit van Chandigarh (CU), Punjab
Parminder Singh heeft deze rekenmachine geverifieerd en nog 500+ rekenmachines!

Apparaten met optische componenten Rekenmachines

Stroom door optisch gegenereerde draaggolf
​ LaTeX ​ Gaan Optische stroom = Aanval*PN-verbindingsgebied*Optische generatiesnelheid*(Overgangsbreedte+Verspreidingslengte van het overgangsgebied+Lengte van P-zijverbinding)
Brewsters hoek
​ LaTeX ​ Gaan Brewsters Hoek = arctan(Brekingsindex van medium 1/Brekingsindex)
Rotatiehoek van het polarisatievlak
​ LaTeX ​ Gaan Hoek van rotatie = 1.8*Magnetische fluxdichtheid*Lengte van gemiddeld
Apex-hoek
​ LaTeX ​ Gaan Tophoek = tan(Alfa)

Elektronenconcentratie onder onevenwichtige omstandigheden Formule

​LaTeX ​Gaan
Elektronenconcentratie = Intrinsieke elektronenconcentratie*exp((Quasi Fermi-niveau van elektronen-Intrinsiek energieniveau van halfgeleiders)/([BoltZ]*Absolute temperatuur))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))

Waarom is Fermi Level cruciaal bij het beschrijven van niet-evenwichtige elektronenconcentraties in halfgeleiders?

Het quasi-Fermi-niveau weerspiegelt de effectieve energie waarbij elektronen worden bevolkt in een niet-evenwicht. In de formule beïnvloedt het de exponentiële term, waarbij afwijkingen van het thermisch evenwicht worden vastgelegd en de impact van energieniveaus op de elektronenconcentratie wordt geïllustreerd.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!