Formelzeichen, Symbole, Einheiten, Äquivalenzen und Abkürzungen

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1 Formelzeichen, Symbole, Einheiten, Äquivalenzen und Abkürzungen Kurzzeichen Maßeinheit Bedeutung, Erklärung [1-3] A m 2 Fläche A - Numerische Apertur (opt.) A Nm = V As = J Arbeit (Hinweis: A = -W) A m 2 Flächenvektor a m Gitterkonstante B T = Vs m -2 = Wb / m² magnetische Flussdichte, Vektor C F = As / V = C / V Kapazität, dielektrisch C S F Kapazität der Sperrschicht C D F Kapazität der Diffusionsschicht C P F parasitäre Kapazität der Anschlussgebiete / Kontakte c - konstante, allgemein c 0 m/s Lichtgeschwindigkeit, 1/c 0 = 0 0 ; ( l 2, *10 8 m/s) D + gb cm -2 Trapladungen in Korngrenzen, donatorisch wirkend D x gb cm -2 Trapzustände in Korngrenzen, elektrisch neutral D n,p cm 2 / s Diffusionskonstante für Elektronen / Löcher D it cm -3 ev -1 Dichte der Grenzflächenzustände, normiert (interface traps) D - Auflösevermögen (opt.) d m, nm, Aÿ Strukturgröße E V / m elektrische Feldstärke, Betrag E ev, Nm = W s Energie E A ev Austritts-Energie (Austrittsarbeit) E C ev Energieniveau des Leitbandes E e W / m 2 Bestrahlungsstärke oder Strahlungsleistungsdichte E e0 kw / m 2 Solarkonstante der Sonne (= ca. 1,37) E F ev, Nm = Ws FERMI-Niveau E G ev Energiedifferenz der Bandlücke, Gap-Energieniveau E i ev Intrinsic-Energieniveau, Bandmitte-Energieniveau E V ev Valenzband-Energieniveau E v Lux, lx Beleuchtungsstärke E V / m elektrische Feldstärke, Vektor FF % Füllfaktor F 1N = V As / m = kg m s -2 Kraft, Vektor f 1 Hz = 1 / s Frequenz G A / V = S Elektrischer Leitwert G xxx Generationsrate von Ladungsträgern H A / m magnetische Feldstärke (Erregung), Vektor h J s = W s 2 = V As 2 PLANCK sches Wirkungsquantum (= 6, *10-34 ) I A elektrischer Strom I F A elektrischer Strom in Flussrichtung I K A Kurzschlussstrom I S A elektrischer Strom in Sperrrichtung Isc A Kurzschlussstrom (sc - short circuit)) v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 1

2 I v Candela, cd Lichtstärke (v = visuell) i - Laufindex J A / m 2 elektrische Stromdichte Jsc A / cm 2 Kurzschluss - Stromdichte (sc - short circuit)) J A / m 2 elektrische Stromdichte, Vektor K F - Farbtemperaturfaktor einer Lichtquelle k W s / K BOLTZMANN-Konstante (= 1,380658*10-23 Ws/K) L H = Vs / A = Wb / A Induktivität L v cd / cm 2 visuelle Leuchtdichte einer selbstleuchtenden Fläche L D m Diffusionslänge L Drift μm Driftlänge der Ladungsträger im E-Feld M - Vergrößerung (opt.) m kg Masse, allgemein m e kg Masse des Elektrons (ca. 9,1095*10-31 kg) N - Zahl der Interferenzen (opt.) N A cm -3 Anzahl / Dichte der Akzeptor-Dotierung - N A cm -3 Anzahl / Dichte der ionisierten Akzeptoren N C cm -3 effektive Zustandsdichte im Leitband N D cm -3 Anzahl / Dichte der Donator-Dotierung + N D cm -3 Anzahl / Dichte der ionisierten Donatoren N F cm -3 Anzahl / Dichte der festen Ladungen (z. B. im Oxid) N ION cm -3 Anzahl / Dichte an Ionen (z. B. bewegliche Ionen im Oxid) N it cm -3 Dichte der Grenzflächenzustände (interface traps) N s cm -2 Oberflächendotierung N V cm -3 effektive Zustandsdichte im Valenzband n - Variable n medium - optischer Brechungsindex, Brechzahl n cm -3 Anzahl / Dichte beweglicher Elektronen n i cm -3 Eigenleitungsdichte der Ladungsträger n n0 cm -3 Elektronendichte im n-gebiet der Diode, GW n p0 cm -3 Elektronendichte im p-gebiet der Diode, GW n 1 (Flächen-) Normalenvektor der Ebene P VA = W Leistung P i W Einstrahlleistung p cm -3 Anzahl / Dichte beweglicher Löcher p n0 cm -3 Löcherdichte im n-gebiet der Diode, GW p p0 cm -3 Löcherdichte im p-gebiet der Diode, GW p V VA / m 3 = W / m³ Leistungsdichte = E*J Q 1C = As Ladung Q 0 Atome Dotantenmenge [At] q 0 1C = As Elementarladung (e = 1,602189*10-19 As) R = V/A elektrischer Widerstand R xxx Rekombinationsrate von Ladungsträgern R S = V/A Schichtwiderstand ( /d S = K $ R ) R P ; R S - Reflektionskoeffizient (opt.) R th K / W Thermischer Widerstand bzw. Wärmewiderstand R K m / W spezifischer therm. Widerstand bzw. ~ Wärmewiderstand r m Radius r B r Grenze_Medium = V/A differentieller Bahnwiderstand Frenselkoeffizient (opt.) v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 2

3 s m Wegelement T K Temperatur T F K Farbtemperatur TK S K Temperaturkoeffizient des Sättigungsstromes t m, mm Tubuslänge (opt.) t s Zeit U, U e V elektrische Spannung U 0, Uco - V Leerlaufspannung (co - circuit open) U D V Diffusionsspannung im Halbleiter U F V Spannung in Flussrichtung U G V Volta-Spannung (in Metallen) U R V Spannung in Sperrrichtung (engl. reverse voltage) U S V Sättigungs-Spannung in Sperrrichtung (engl. saturation) u T V Temperaturspannung (= k *T / q 0 ), für Si ca. 26 mv bei 300 K V m 3 Volumen v m 3 Volumenelement W N m = J Arbeit (= Kraft F * Weg s) W ev, Nm = W s = J Energie, Arbeit (veraltet) W A ev Austritts-Energie (Austrittsarbeit) W C ev Energieniveau des Leitbandes W CM ev Energieniveau des Leitbandes im Metall W F ev FERMI-Niveau W FM ev FERMI-Niveau im Metall W G ev Energiedifferenz der Bandlücke, Gap-Energieniveau W Ii ev Injektions-Energieniveau, Bandkante-Vakuum W i ev Intrinsic-Energieniveau, Bandmitte-Energieniveau W kin J = Nm = kg m² s -2 kinetische Energie (W kin = m v² / 2) W S kw h Strahlungsenergie W V ev, Nm = W s = J Valenzband-Energieniveau W VAC ev Energieniveau des Vakuums W pot J = Nm = kg m² s -2 potentielle Energie (W pot = m * g * h) w e/m V As / m 3 elektrische / magnetische Energiedichte X - Amplitude der Lichtwelle, x-richtung (opt.) x D m Ausdehnung der Verarmungszone (Delpetion-Weite) x D0 m Ausdehnung der Verarmungszone (RLZ) im Gleichgewicht x - Koordinate im kartesischem System x n m Ausdehnung der Verarmungszone im n-gebiet x p m Ausdehnung der Verarmungszone im p-gebiet x j m Tiefe / Lage des metallurgischen pn-überganges Y - Amplitude der Lichtwelle, y-richtung (opt.) y - Koordinate im kartesischem System z - Koordinate im kartesischem System a a alpha 1/cm Absorptionskoeffizient alpha Einfallswinkel (opt.) Delta - LAPLACE-Operator, Vektorgröße Delta Phasenverschiebung (opt.) epsilon Dielektrizitätskonstante = 0 $ rel As Vm v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 3

4 (allgemeiner, spezifischer dielektrischer Leitwert) As, F / m Dielektrizitätskonstante im Vakuum (= 8,854188* Vm F/m) $ GaAs - relative Dielektrizitätskonstante für GaAs (= 13,1) etha - Wirkungsgrad der Energiewandlung theta grd Vertikalwinkel [0, 180 ] K Temperatur kappa 1 m 1 = S / m spezifische elektrische Leitfähigkeit ( = 1/) h 1 m 1 = S / m Photonen induzierte elektrische Leitfähigkeit ( = 1/) lambda m Wellenlänge, Weglänge μ my cm 2 / (Vs) Beweglichkeit der Ladungsträger μ H cm 2 / (Vs) HALL-Beweglichkeit der Ladungsträger μ n cm 2 / (Vs) Beweglichkeit der Elektronen μ p cm 2 / (Vs) Beweglichkeit der Löcher Vs μ my Am Permeabilität = 0 $ rel (spezifischer magnetischer Leitwert) Vs my, F / m, N / A² Permeabilität im Vakuum (= 1,256637* Am = F / m) ny 1/s = Hz Frequenz der Photonen rho m, mm 2 m 1 spezif. elektr. Widerstand ( = 1/) As m -3, As cm -3 Volumen- bzw. Raumladungsdichte 0 As m -3 Raumladung bei t = 0 gb As m -3 Raumladung einer Korngrenze sigma cm 2 Einfangquerschnitt sigma As m -2, As cm -2 Flächenladungsdichte tau s Zeitkonstante e Phi W Strahlungsleistung (e = energetisch) v lm Lichtstrom (visuell) i grd Winkel [0, 360 ]; Brechungswinkel (opt.) phi V elektrisches Potential (Skalar) B V Bulk-Potential / Volumenpotential im Halbleiter gb V Bandverbiegung durch Ladungen einer Korngrenze K V Kontakt-Potential (zweier Metalle) m V Potential an der Metalloberfläche n V Potentialdifferenz zwischen Leitband und Fermi-Niveau im n-halbleiter p V Potentialdifferenz zwischen Valenzband und Fermi-Niveau im p-halbleiter SB V Potentialdifferenz an der Schottky-Barriere, allgemein SBC V Potentialdifferenz zwischen Schottky-Barriere und Leitband des n-halbleiters SBM V Potentialdifferenz zwischen Schottky-Barriere und Metall-Leitband S tau s Lebensdauer der Minoritätsträger in der Sperrschicht Omega sr Raumwinkel; = S/r 2 = 4, 1sr = 1m 2 /1m 2 [1] omega 1/s Kreisfrequenz (= 2f) xi V Elektronenaffinität des Halbleiters HL v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 4

5 Äquivalenzen - Umrechnungen von physikalisch-technischen Größen 1 ) Größe Einheit Zeichen SI-Basis, Umrechnung Arbeit Joule J 1 J = 1 Nm = 1 V As = 1 W s Aktivität Becquerel Bq 1 Bq = 1 / s Äquivalentdosis Sievert Sv 1 Sv = 1 m² / s² Beleuchtungsstärke Lux lx 1 lx = 1 cd sr / m² Druck Pascal Pa 1 Pa = 1 kg / (m s²) Energie Joule J 1 J = 1 Nm = 1 V As = 1 W s Energiedosis Gray Gy 1 Gy = 1 m² / s² Fluss, dielektr. / Ladung Coulomb C 1 C = 1 As Fluss, magnet. Weber Wb 1 Wb = 1 Vs = kg m² / (A s²) Flussdichte (mag.) Tesla T 1 T = Vs / m² = 1 kg / (A s²) Frequenz Hertz Hz 1 Hz = 1 / s Induktivität Henry H 1 H = 1 Vs / A = 1 kg m² / (A ² s²) Kapazität Farad F 1 F = 1 As / V = 1 A ² s² / J² Kraft Newton N 1 N = 1 V As / m = 1 kg m s -2 Ladung / dielektr. Fluss Coulomb C 1 C = 1 As (Elektrizitätsmenge) Leistung Watt W 1 W = 1 VA = 1 Kg m² / s³ Leitwert (elektr.) Siemens S 1 S = 1/ = 1 A ² s³ / (kg m²) Lichtstrom Lumen lm 1 lm = 1 cd sr Spannung (elektr.) Volt V 1 V = 1 kg m² / (A s³) Widerstand (elektr.) Ohm 1 = 1 / S = 1 V / A = 1 kg m² / ( A ² s³) Ebener Winkel Radiant rad 1 m / 1 m Raumwinkel Steradiant sr 1 m² / 1 m² A = Fläche Abkürzungen ATO AVT CCD CAD DGL DSC EG EM FF FTO Gl. Gln. GW IR Aluminium dotiertes Zinnoxid Aufbau- und Verbindungstechnik Charge Coupled Device Comuter Aided Design (Rechner gestützter Entwurf) Differentialgleichung Farbstoffzelle (eng. Dye Solar Cell) Electronic Grade - Si ist mit höchsten Reinheitsanforderungen zertifiziert Elektromigration Füllfaktor Fluor dotiertes Zinnoxid Gleichung Gleichungen thermodynamisches Gleichgewicht Infrarot 1 ) v. Ardenne, Musiol, Klemradt: Effekte der Physik und ihre Anwendungen, Verlag Harry Deutsch, 3. Aufl. 2005, S v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 5

6 ITO HN LED MG MPP mc NGW PV Pm RGB RLZ RWA SG TCO TTL UV μc Indium Tin Oxide Hauptnenner Lunineszenz-Emitter-Diode Metall Grade - Metallisches Si, Ausgangsrohstoff Maximal Power Point - Arbeitspunkt auf der Kennlinie einer PV-Zelle multi-kristallin thermodynamisches Nichtgleichgewicht Photovoltaik polymorph Rot - Grün - Blau (Farbraum) Raumladungszone Randwertaufgabe Solar Grade - für Anwendungen in der Photovoltaik zertifiziertes Si, nicht für Elektronik-Anwendungenvorgesehen Tranparent Conductive Oxide Transistor-Transistor-Logik Ultraviolett mikro-kristallin Literatur zu Konstanten und Definitionen [1] Bronstein et al: Taschenbuch der Mathematik Verlag Harri Deutsch, 2006, S. 155, ISBN [2] Lehner: Elektromagnetische Feldtheorie, Springer Verlag, 3. Aufl. (1996), S [3] Frohne: Elektrische und magnetische Felder, B.G.Teubner Verlag, 1994, S. 45. v0smbole_zeichen_einheit.lwp Seite 6