Maxwell boltzmann
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Maxwell-Boltzmann. Mikrozustand. Statistik. E3. E2. E1. Anzahl der Teilchen. E0. Maxwell-Boltzmann. E3. E2. E1. E0. Bose-Einstein. Statistik. E3. E2. E1. Anzahl der Teilchen. E0. Bose-Einstein. E3. E2. E1. E0. Fermi-Dirac. Statistik. E3. E2. E1. Anzahl der Teilchen.

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Presentation Transcript


Maxwell-Boltzmann

Mikrozustand

Statistik

E3

E2

E1

Anzahl der Teilchen

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Maxwell-Boltzmann

E3

E2

E1

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Bose-Einstein

Statistik

E3

E2

E1

Anzahl der Teilchen

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Bose-Einstein

E3

E2

E1

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Fermi-Dirac

Statistik

E3

E2

E1

Anzahl der Teilchen

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Fermi-Dirac

E3

E2

E1

E1

E0

E0

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik - Makrozustand

Makrogröße - T

Potentialenergie

E

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

T1

T2

Potentialenergie

E

Mittlere Energie

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

T1

T2

Potentialenergie

E

Mittlere Energie

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

T1

T1

Potentialenergie

E

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

Statistik mit vielen Realisierungsmöglichkeiten (Mikrozuständen)

T1

T1

Potentialenergie

E

Statistik mit wenigen…

Anzahl der Teilchen

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

Wahrscheinlichste Statistik

Potentialenergie

E

Boltzmannsche Konstante

Temperatur

Konstante

Aufgabe 1, E, N

Bei Zimmertemperatur

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Statistische Physik

T1

T2

T1

T2

TM

TM

Potentialenergie

E

Wärmetransfer

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Klassisch – Maxwell-Boltzmann

KM

Potentialenergie

E

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Quantenmechanisch – Bose-Einstein und Fermi-Dirac

FD

BA

Potentialenergie

E

Ef, T

Besetzungswahrscheinlichkeit

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Fermi-Energie

FD

FD

Potentialenergie

E

Ef1, T

Ef2, T

Besetzungswahrscheinlichkeit

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Diffusion

Teilchentransfer

Ef1

Ef2

EfM

EfM

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Halbleiter

E

Elektron in Bewegung

Bandlücke

Ef2, T

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Teilchendichte

n = ?

n = ni

p = ni

p = Na

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Teilchendichte

n = ?

n = Nd

p = Na

p = ?

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Ströme

p = Na

n = Nd

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Ströme

n = Nd

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


Ströme

n = Nd

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Kondensator

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


DEPFET

V

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang

N Silizium

P Silizium

Leitungsband

Elektronen

Löcher

Valenzband

Valenzelektronen + Donator-Ione

Valenzelektronen + Anzeptor-Ione

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Verarmungszone

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Verarmungszone

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Verarmungszone

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Verarmungszone

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Kontaktpotential

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang - Gleichgewicht

Drift

Generation

Diffusion

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

Diffusion

Leitungsband

Rekombination

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

n=?

Diffusion

Leitungsband

Rekombination

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Durchlassrichtung

Diffusion

Leitungsband

Rekombination

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang

Drift

Generation

Diffusion

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Sperrrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Sperrrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Sperrrichtung

Leitungsband

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


PN Übergang – Polung in Sperrrichtung

n=?

Drift

Leitungsband

Generation

Valenzband

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


MOS Transistor

Gate

Source

Drain

N

N

verarmt

Leitungsband

Löcher

Elektronen

Valenzband

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

MOS Transistor – Gate Spannung

q

N

N

- q

Leitungsband

Elektronen

Valenzband

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

MOS Transistor

q

N

N

- q

Leitungsband

Elektronen

Valenzband

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

MOS Transistor - Inversion

q0

N

N

- q0

ψ0

Leitungsband

n

Elektronen

Valenzband

ψ

ψ0 ~ 0.85 V

0

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

MOS Transistor

q0

N

N

- q0

ψ0

Leitungsband

n

Elektronen

Valenzband

ψ

ψ0 ~ 0.85 V

0

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Gate Spannung - Kanal

VG=VT+ΔV

VG=VT+ΔV

q0+Δq

- Δq

N

N

- q0

ψ0

Leitungsband

Elektronen

Valenzband

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Gate Spannung - Kanalladung

VG=VT+ΔV

VG=VT+ΔV

q0+Δq

- Δq

N

N

- q0

ψ0

Ladung pro Fläche

Leitungsband

Oxydkapazität pro Fläche

Valenzband

Q‘ ( q/cm2)

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Gate Spannung – Drain/Source Bias

VG=VT+ΔV

Vs

Vs

VG=VT+ΔV

q0+Δq

- Δq

N

N

Vs

- q0

Ψ0+V

Ladung pro Fläche

Leitungsband

Oxydkapazität pro Fläche

Valenzband

Q‘ ( q/cm2)

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Gate Spannung – Drain/Source Bias

VG=VT+ΔV

VT

ΔV

ΔV

VG=VT+ΔV

q0+0

0

N

N

ΔV

- q0

Ψ0+V

Ladung pro Fläche

Leitungsband

Oxydkapazität pro Fläche

Valenzband

Q‘ ( q/cm2)

n

p

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Drain Spannung - Strom

Vds

VG

N

N

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Drain Spannung - Strom

Vds

VG

N

N

Mobilität

Breite/Lange des Gates

Ladungsdichte

E-Feld

Querschnitt

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

N

Drain Spannung - Strom

Vds

VG

N

N

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Drain Spannung - Strom

Vds

VG

I

N

N

N

Vds

eVds

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Drain Spannung - Stromsättigung

Vds

VG

Ilim

VT

Isat

I

N

N

N

Vdssat=Vgs-VT

Vds

Pinch off

eVDB

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Drain Spannung - Stromsättigung

Vds

VG

I

N

N

N

Vds

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Drain Spannung - Stromsättigung

Vds

VG

I

N

N

N

Vds

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Drain Spannung - Stromsättigung

Vds

VG

I

N

N

N

Vds

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


N

Stromsättigung

Vds

VG

I

N

N

N

Vds

Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs


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