Концентрация электронов в несбалансированном состоянии Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
Используемая формула
Электронная концентрация = Собственная концентрация электронов*exp((Квазифермиевский уровень электронов-Внутренний энергетический уровень полупроводника)/([BoltZ]*Абсолютная температура))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))
В этой формуле используются 1 Константы, 1 Функции, 5 Переменные
Используемые константы
[BoltZ] - постоянная Больцмана Значение, принятое как 1.38064852E-23
Используемые функции
exp - В показательной функции значение функции изменяется на постоянный множитель при каждом единичном изменении независимой переменной., exp(Number)
Используемые переменные
Электронная концентрация - (Измеряется в Электронов на кубический метр) - Концентрация электронов относится к числу электронов на единицу объема полупроводника в неравновесных условиях.
Собственная концентрация электронов - (Измеряется в Электронов на кубический метр) - Собственная электронная концентрация – это номер. носителей заряда в полупроводнике, когда он находится в тепловом равновесии.
Квазифермиевский уровень электронов - (Измеряется в Джоуль) - Квазифермиевский уровень электронов — это эффективный энергетический уровень электронов в неравновесном состоянии. Он представляет собой энергию, до которой заселяются электроны.
Внутренний энергетический уровень полупроводника - (Измеряется в Джоуль) - Внутренний энергетический уровень полупроводника относится к уровню энергии, связанному с электронами, в отсутствие каких-либо примесей или внешних воздействий.
Абсолютная температура - (Измеряется в Кельвин) - Абсолютная температура представляет температуру системы.
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Собственная концентрация электронов: 3.6 Электронов на кубический метр --> 3.6 Электронов на кубический метр Конверсия не требуется
Квазифермиевский уровень электронов: 3.7 Электрон-вольт --> 5.92805612100003E-19 Джоуль (Проверьте преобразование ​здесь)
Внутренний энергетический уровень полупроводника: 3.78 Электрон-вольт --> 6.05623030740003E-19 Джоуль (Проверьте преобразование ​здесь)
Абсолютная температура: 393 Кельвин --> 393 Кельвин Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
Подстановка входных значений в формулу
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T)) --> 3.6*exp((5.92805612100003E-19-6.05623030740003E-19)/([BoltZ]*393))
Оценка ... ...
ne = 0.33915064947035
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
0.33915064947035 Электронов на кубический метр --> Конверсия не требуется
ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ
0.33915064947035 0.339151 Электронов на кубический метр <-- Электронная концентрация
(Расчет завершен через 00.020 секунд)

Кредиты

Creator Image
Сделано Гаутаман Н
Технологический институт Веллора (Университет ВИТ), Ченнаи
Гаутаман Н создал этот калькулятор и еще 25+!
Verifier Image
Проверено Парминдер Сингх
Чандигархский университет (ТС), Пенджаб
Парминдер Сингх проверил этот калькулятор и еще 500+!

Устройства с оптическими компонентами Калькуляторы

Ток из-за оптически генерируемой несущей
​ LaTeX ​ Идти Оптический ток = Заряжать*Зона соединения PN*Скорость оптической генерации*(Ширина перехода+Диффузионная длина переходной области+Длина соединения стороны P)
Угол Брюстера
​ LaTeX ​ Идти Угол Брюстера = arctan(Показатель преломления среды 1/Показатель преломления)
Угол поворота плоскости поляризации
​ LaTeX ​ Идти Угол поворота = 1.8*Плотность магнитного потока*Длина среды
Угол при вершине
​ LaTeX ​ Идти Угол вершины = tan(Альфа)

Концентрация электронов в несбалансированном состоянии формула

​LaTeX ​Идти
Электронная концентрация = Собственная концентрация электронов*exp((Квазифермиевский уровень электронов-Внутренний энергетический уровень полупроводника)/([BoltZ]*Абсолютная температура))
ne = ni*exp((Fn-Ei)/([BoltZ]*T))

Почему уровень Ферми имеет решающее значение для описания неравновесной концентрации электронов в полупроводниках?

Квазиуровень Ферми отражает эффективную энергию, при которой электроны заселяются в неравновесное состояние. В формуле он влияет на экспоненциальный член, фиксируя отклонения от теплового равновесия и иллюстрируя влияние энергетических уровней на концентрацию электронов.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!