半導体デバイス 半導体の有効状態密度の導出と伝導帯電子の平均エネルギー
式(1)を改めて見てみると、\(N_{c}\)に\(\exp\left(-\dfrac{E_{c}-E_{F}}{kT}\right)\)をかけています。要は、式(1)を毎回積分して電子密度を求めるわけでなく、有効状態密度に伝導帯の底のエネルギー\(E_{c}\)をexp項に使用することで、手計算で簡単に求められる。と言うわけですね。
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半導体デバイス 
制御工学 【古典制御】二次遅れ要素と出力波形
2次遅れ要素とは
\(G\left( s\right) =\dfrac{K}{s^{2}+as+b}\)など、分母のsの次数が2次で表される伝達関数のことを言います。
一般的に、システムの伝達関数は下記の形で表すことができます。
制御工学 ラウス・フルビッツの安定判別法の例題
開ループ伝達関数\(G\left( s\right) =\dfrac{1}{2s^{4}+s^{3}+3s^{2}+5s+9}\)が安定であるか、以下の安定判別法それぞれを用いて示せ。(1)ラウスの安定判別法(2)フルビッツの安定判別法 自...
制御工学 【現代制御】電気回路と状態方程式の算出。状態フィードバックによる極配置
本問は、現代制御を院試範囲とする大学でよく出題されます。具体的には、九大、広島大で類題が出題されたことがあります。
古典制御は入力-出力の関係が一対一になっているのでイメージがつきやすいですが、現代制御については、本問のように複数の入出力で成り立っています。
関係式を一つ一つ紐解いていき、状態方程式にする作業が非常に重要になります。
制御工学 【制御工学】伝達関数とボード線図の問題
伝達関数の分母分子に注目します。
括弧内を\(1+As\)形にして、周波数領域\(1+Aj\omega \)に変換します。
ωを大きくしていき、\(A\omega=1\)になったとき、分子ならば\(+20dB/dec\)、分母ならば\(-20dB/dec\)傾きを変化させます。
制御工学 【制御工学】外乱による定常偏差の問題
外乱は、入力とは別にシステムの途中から入力される量です。図1が分かりやすいです。その名の通り、入力に対する出力が外乱によってずれますので、これも勘案したシステム設計が必要です。
制御工学 【制御工学】定常偏差の求め方
ある制御系に入力を与え、定常状態になったとき、入力に対する出力値の差分を言います。
例えば、入力1を与えて、最終的な出力が0.5になったとき、定常偏差は1-0.5=0.5になります。
ゲインを大きくすると、偏差が0.5より小さくなりますが、安定性が損なわれます。
制御工学 【制御工学】ゲイン余裕、位相余裕の求め方
ゲイン余裕(GM)、位相余裕(PM)とは
制御系が安定であるとき、余裕の程度を定量的に表す指標です。
ゲイン余裕は、英訳すると(Gain Margin)のため、GMで略されます。
位相余裕は、英訳すると(Phase Margin)のため、PMで略されます。
半導体デバイス 半導体内の電気伝導(ドリフト電流、拡散電流)
ドリフト電流と拡散電流に大別されます。ドリフト電流は、半導体内の電場によって流れる電流です。拡散電流は、半導体内の電子の濃度勾配によって流れる電流です。下記にて、詳しく解説していきます。
半導体デバイス ショットキー接合、オーミック接合のバンド図
金属と半導体接合時に見られる現象です。両者の持つ仕事関数の大小関係により、整流性を示すか、オーム抵抗のように働くか決まります。
バンド図の大小関係により、この現象を説明することができます。