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Transporte: Deriva y Difusión

Storyboard

Los dos mecanismos de transporte de carga en un semiconductor bajo campo eléctrico y gradiente de concentración; la relación de Einstein los conecta mediante la temperatura.

>Modelo

ID:('ky', 1734)


Corriente de deriva

Storyboard



$J_{drift}=en\mu_nE$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_{drift}$
Corriente de deriva electrónica
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$E$
Campo eléctrico
$V/m$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



>Modelo

ID:('gm', 14951)


Corriente de difusión

Storyboard



$J_{diff}=eD_n\frac{\partial n}{\partial x}$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_{diff}$
Corriente de difusión electrónica
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$x$
Posición espacial
$m$
$D_n$
Coeficiente de difusión electrónico
$m²/s$



>Modelo

ID:('gm', 14952)


Relación de Einstein

Storyboard



$D_n=\frac{\mu_nk_BT}{e}$

$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$D_n$
Coeficiente de difusión electrónico
$m²/s$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



>Modelo

ID:('gm', 14953)


Corriente total

Storyboard



$J_n=J_{drift}+J_{diff}$

$J_{drift}$
Corriente de deriva electrónica
$A/m²$
$J_{diff}$
Corriente de difusión electrónica
$A/m²$
$J_n$
Corriente electrónica total
$A/m²$



>Modelo

ID:('gm', 14954)


Recombinación lineal

Storyboard



$R=\frac{\max(0,n-n_0)}{\tau}$

$R$
Tasa de recombinación
$1/m²s$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$n_0$
Concentración de equilibrio
$1/m³$
$ au$
Tiempo de recombinación
$s$



>Modelo

ID:('gm', 14955)


Continuidad electrónica

Storyboard



$\frac{\partial n}{\partial t}=\frac{1}{e}\frac{\partial J_n}{\partial x}+G-R$

$G$
Tasa de generación
$1/m²s$
$R$
Tasa de recombinación
$1/m²s$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_n$
Corriente electrónica total
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$x$
Posición espacial
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14956)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$G$
G_gen
Tasa de generación
1/m²s
$R$
R_recomb
Tasa de recombinación
1/m²s
$n$
n_e_conc
Concentración de electrones
1/m³
$n_0$
n0_conc
Concentración de equilibrio
1/m³
$J_{drift}$
J_drift_n
Corriente de deriva electrónica
A/m²
$J_{diff}$
J_diff_n
Corriente de difusión electrónica
A/m²
$J_n$
J_total_n
Corriente electrónica total
A/m²
$e$
e_ch
Carga elemental
C
$T$
T
Temperatura
K
$E$
E_field
Campo eléctrico
V/m
$x$
x_pos
Posición espacial
m
$D_n$
D_n_carrier
Coeficiente de difusión electrónico
m²/s
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$ au$
tau_recomb
Tiempo de recombinación
s
$mu_n$
mu_n_carrier
Movilidad electrónica
m²/V·s

ID:(0, 1734)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile