2016年12月27日火曜日

物性や半導体工学で出てくる物理定数


*物性工学や半導体工学における各定数
1: 真空中での光の速さ: c = 2.998 × 10^( 8 )   [m/s]
2: 電気素量: e = 1.602 × 10^( -19 )   [C]
3: 電子の質量: me = 9.109 × 10^( -31 )   [kg]
4: 電子の半径: re = 2.818 × 10^( -15 )   [m]
5: 陽子の質量: mp = 1.673 × 10^( -27 )   [kg]
6: 真空中の誘電率: εo = 8.854 × 10^( -12 )   [F/m]
7: 真空中の透磁率: μ0 = 4π × 10^( -7 )   =   1.257 × 10^( -6 )   [H/m]
8: プランク定数: h = 6.626 × 10^( -34 )   [J・s]
9: ボルツマン定数: k = 1.381 × 10^( -23 )   [J/K]
10: アボガドロ定数: N = 6.022 × 10^( 23 )   [1/mol]
11: ボーア半径: ri = 5.292 × 10^( -11 )   [m]
12: リドベリ数: R∞ = 1.097 × 10^( 7 )   [1/m]
13: 電子のコンプトン波長: λc = 2.426 × 10^( -12 )   [m]
14: 水素のイオン化エネルギー: Wi = 13.599   [eV]


*ジュール ⇔ エレクトロン・ボルト 変換
Def; エレクトロン・ボルト [eV]
1 [eV]   ≡   1e [J]   = 1.602 × 10^( -19 )   [J]

・変換方法
eV → J  変換 : e をかける
J    →eV変換 : e でわる


*定数ではないがよく使う値
T = 300   [K] のkT   [J] はいくら?
kT = 1.381 × 10^(-23) × 300
    = 4.143 × 10^(-21)   [J]
これを eV で表すと
kT/e = 4.143 × 10^(-21) / (1.602 × 10^(-19) )
        = 2.586 × 10^( -2 )   [eV]
∴ kT / e = 2.586 × 10^( -2 )   [eV]
電子の拡散長: Ln = √(Dn・τ)
陽子の拡散長: Lp = √(Dp・τ)
今、
電子の拡散定数: Ln = 3.4 × 10^( -3 )   [m^2 / s]
陽子の拡散定数: Lp = 1.3 × 10^( -3 )   [m^2 / s]
平均寿命 τ = 100   [µs]
とした時
Ln = √ (3.4 × 10^(-3) × 100μ)
      = 5.831 × 10^( -4 )   [m]
Lp = √ (1.3 × 10^(-3) × 100μ )
      =3.606 × 10^( -4 )   [m ]
すなわち
電子の拡散長: Ln = 5.831 × 10^( -5 )   [m]
陽子の拡散長: Lp = 3.606 × 10^( -5 )   [m]