半導体（MOSFET）について

質問

いつもお世話になっておりますm(_ _)m
半導体デバイスについて勉強しているのですが、

MOSFETのフラットバンド電圧Vfbを求めたいのですが、

Vfb = φm - χ - Eg/(2q) - Φb
φm:ゲート電極材料の仕事関数4.05V
χ:シリコンのアフィニティ4.05eV
Eg:バンドギャップ1.11eV
Φb:0.5V
q:電子電荷 1.602*10^-19

を計算するときに、eVとVが混在するのですが、この場合はどう計算すればよろしいのでしょうか？
eVは、電子一個をVの電位差で加速したときに、電子が得るエネルギーというのはわかるのですが。。。

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

結論から先に言えば、ご質問の式の右辺を eV 単位に統一すれば
　　　Vfb = φm - χ - Eg/2- Φb
になります。上式に φm = 4.05、χ = 4.05、Eg = 1.11、Φb = 0.5 を代入したのがＶ単位の Vfb の値になります。

1eV も 1V も同じものと考えてください。1eV といのは電子が1Vの電圧差に置かれたときに獲得するエネルギーのことですが、そのエネルギーをあえてＪ（ジュール）単位で表わせば、1 にq （電子の電荷）をかけた1.602*10^-19 J という数値になりますが、いちいち q をかけて J 単位で表わさなくても、1eV という単位で表わせば、1Vの電圧差に相当するエネルギーのことだとすぐに分かるので eV （エレクトロンボルト）という単位を使うわけです。

ご質問の式の右辺で、Eg だけが q で割ってあるのは、Eg だけが J 単位の数値で他はeV単位という前提があるからだと思います。

お礼

ご回答ありがとうございますm(_ _)m
わかりやすいご説明で非常に助かりました。
エレクトロンボルトについて以前よりも理解することができた気がします。