Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Stężenie elektronów = Wewnętrzne stężenie elektronów*exp((Poziom quasi-fermiego elektronów-Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika)/([BoltZ]*Temperatura absolutna))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))
Ta formuła używa 1 Stałe, 1 Funkcje, 5 Zmienne
Używane stałe
[BoltZ] - Stała Boltzmanna Wartość przyjęta jako 1.38064852E-23
Używane funkcje
exp - W przypadku funkcji wykładniczej wartość funkcji zmienia się o stały współczynnik dla każdej jednostkowej zmiany zmiennej niezależnej., exp(Number)
Używane zmienne
Stężenie elektronów - (Mierzone w Elektrony na metr sześcienny) - Stężenie elektronów odnosi się do liczby elektronów na jednostkę objętości w półprzewodniku w warunkach nierównowagowych.
Wewnętrzne stężenie elektronów - (Mierzone w Elektrony na metr sześcienny) - Wewnętrzna koncentracja elektronów to nie. nośników ładunku w półprzewodniku, gdy znajduje się on w równowadze termicznej.
Poziom quasi-fermiego elektronów - (Mierzone w Dżul) - Poziom quasi-fermiego elektronów to efektywny poziom energii elektronów w stanie nierównowagowym. Reprezentuje energię, do której zapełnione są elektrony.
Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika - (Mierzone w Dżul) - Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika odnosi się do poziomu energii związanego z elektronami przy braku jakichkolwiek zanieczyszczeń lub wpływów zewnętrznych.
Temperatura absolutna - (Mierzone w kelwin) - Temperatura bezwzględna reprezentuje temperaturę systemu.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Wewnętrzne stężenie elektronów: 3.6 Elektrony na metr sześcienny --> 3.6 Elektrony na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Poziom quasi-fermiego elektronów: 3.7 Elektron-wolt --> 5.92805612100003E-19 Dżul (Sprawdź konwersję ​tutaj)
Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika: 3.78 Elektron-wolt --> 6.05623030740003E-19 Dżul (Sprawdź konwersję ​tutaj)
Temperatura absolutna: 393 kelwin --> 393 kelwin Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T)) --> 3.6*exp((5.92805612100003E-19-6.05623030740003E-19)/([BoltZ]*393))
Ocenianie ... ...
ne = 0.33915064947035
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
0.33915064947035 Elektrony na metr sześcienny --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
0.33915064947035 0.339151 Elektrony na metr sześcienny <-- Stężenie elektronów
(Obliczenie zakończone za 00.004 sekund)

Kredyty

Creator Image
Stworzone przez Gowthaman N
Instytut Technologii Vellore (Uniwersytet VIT), Chennai
Gowthaman N utworzył ten kalkulator i 25+ więcej kalkulatorów!
Verifier Image
Zweryfikowane przez Parminder Singh
Uniwersytet Chandigarh (CU), Pendżab
Parminder Singh zweryfikował ten kalkulator i 500+ więcej kalkulatorów!

Urządzenia z elementami optycznymi Kalkulatory

Prąd ze względu na nośną generowaną optycznie
​ LaTeX ​ Iść Prąd optyczny = Opłata*Obszar złącza PN*Szybkość generacji optycznej*(Szerokość przejścia+Długość dyfuzji obszaru przejściowego+Długość złącza po stronie P)
Kąt Brewstera
​ LaTeX ​ Iść Kąt Brewstera = arctan(Współczynnik załamania światła ośrodka 1/Współczynnik załamania światła)
Kąt obrotu płaszczyzny polaryzacji
​ LaTeX ​ Iść Kąt obrotu = 1.8*Gęstość strumienia magnetycznego*Długość średnia
Kąt wierzchołka
​ LaTeX ​ Iść Kąt wierzchołkowy = tan(Alfa)

Stężenie elektronów w warunkach niezrównoważonych Formułę

​LaTeX ​Iść
Stężenie elektronów = Wewnętrzne stężenie elektronów*exp((Poziom quasi-fermiego elektronów-Wewnętrzny poziom energii półprzewodnika)/([BoltZ]*Temperatura absolutna))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))

Dlaczego poziom Fermiego ma kluczowe znaczenie w opisywaniu nierównowagowego stężenia elektronów w półprzewodnikach?

Poziom quasi-Fermiego odzwierciedla efektywną energię, przy której elektrony są zasiedlone w stanie nierównowagi. We wzorze wpływa na składnik wykładniczy, wychwytując odchylenia od równowagi termicznej i ilustrując wpływ poziomów energii na stężenie elektronów.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!