Wewnętrzne stężenie nośnika Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Wewnętrzne stężenie nośnika = sqrt(Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa)*exp(-Przerwa energetyczna/(2*[BoltZ]*Temperatura))
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T))
Ta formuła używa 1 Stałe, 2 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 przy każdej zmianie jednostki zmiennej niezależnej., exp(Number)
sqrt - Funkcja pierwiastka kwadratowego to funkcja, która jako dane wejściowe przyjmuje liczbę nieujemną i zwraca pierwiastek kwadratowy z podanej liczby wejściowej., sqrt(Number)
Używane zmienne
Wewnętrzne stężenie nośnika - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Samoistne stężenie nośników jest używane do opisania stężenia nośników ładunku (elektronów i dziur) w samoistnym lub niedomieszkowanym materiale półprzewodnikowym w równowadze termicznej.
Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym jest zdefiniowana jako pasmo orbitali elektronowych, z którego elektrony mogą wyskoczyć, przechodząc do pasma przewodnictwa, gdy są wzbudzone.
Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa - (Mierzone w 1 na metr sześcienny) - Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa definiowana jest jako liczba równoważnych minimów energii w paśmie przewodnictwa.
Przerwa energetyczna - (Mierzone w Dżul) - Luka energetyczna w fizyce ciała stałego, przerwa energetyczna to zakres energii w ciele stałym, w którym nie istnieją stany elektronowe.
Temperatura - (Mierzone w kelwin) - Temperatura to stopień lub intensywność ciepła obecnego w substancji lub przedmiocie.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym: 240000000000 1 na metr sześcienny --> 240000000000 1 na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa: 640000000 1 na metr sześcienny --> 640000000 1 na metr sześcienny Nie jest wymagana konwersja
Przerwa energetyczna: 0.198 Elektron-wolt --> 3.17231111340001E-20 Dżul (Sprawdź konwersję ​tutaj)
Temperatura: 300 kelwin --> 300 kelwin Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T)) --> sqrt(240000000000*640000000)*exp(-3.17231111340001E-20/(2*[BoltZ]*300))
Ocenianie ... ...
ni = 269195320.407742
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
269195320.407742 1 na metr sześcienny --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
269195320.407742 2.7E+8 1 na metr sześcienny <-- Wewnętrzne stężenie nośnika
(Obliczenie zakończone za 00.020 sekund)

Kredyty

Creator Image
Stworzone przez Shobhit Dimri
Bipin Tripathi Kumaon Institute of Technology (BTKIT), Dwarahat
Shobhit Dimri utworzył ten kalkulator i 900+ więcej kalkulatorów!
Verifier Image
Zweryfikowane przez Urvi Rathod
Vishwakarma Government Engineering College (VGEC), Ahmedabad
Urvi Rathod zweryfikował ten kalkulator i 1900+ więcej kalkulatorów!

Pasmo energii i nośnik ładunku Kalkulatory

Energia elektronu przy danej stałej Coulomba
​ Iść Energia elektronu = (Liczba kwantowa^2*pi^2*[hP]^2)/(2*[Mass-e]*Potencjalna długość studni^2)
Koncentracja elektronów w stanie ustalonym
​ Iść Stężenie nośników w stanie stacjonarnym = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa+Nadmierne stężenie nośnika
Energia pasma walencyjnego
​ Iść Energia pasma walencyjnego = Energia pasma przewodnictwa-Przerwa energetyczna
Przerwa energetyczna
​ Iść Przerwa energetyczna = Energia pasma przewodnictwa-Energia pasma walencyjnego

Nośniki półprzewodnikowe Kalkulatory

Funkcja Fermiego
​ Iść Funkcja Fermiego = Koncentracja elektronów w paśmie przewodnictwa/Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa
Współczynnik dystrybucji
​ Iść Współczynnik dystrybucji = Stężenie zanieczyszczeń w ciele stałym/Stężenie zanieczyszczeń w cieczy
Energia pasma przewodnictwa
​ Iść Energia pasma przewodnictwa = Przerwa energetyczna+Energia pasma walencyjnego
Energia fotoelektronów
​ Iść Energia fotoelektronów = [hP]*Częstotliwość padającego światła

Wewnętrzne stężenie nośnika Formułę

Wewnętrzne stężenie nośnika = sqrt(Efektywna gęstość stanu w paśmie walencyjnym*Efektywna gęstość stanu w paśmie przewodnictwa)*exp(-Przerwa energetyczna/(2*[BoltZ]*Temperatura))
ni = sqrt(Nv*Nc)*exp(-Eg/(2*[BoltZ]*T))

Jak koncentracja wewnętrzna jest funkcją temperatury?

Jeśli elektrony znajdują się w paśmie przewodnictwa, szybko stracą energię i spadną z powrotem do pasma walencyjnego, anihilując dziurę. Dlatego obniżenie temperatury powoduje zmniejszenie stężenia nośnika wewnętrznego, natomiast podwyższenie temperatury powoduje wzrost stężenia nośnika wewnętrznego.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!