A diffúziós áram főleg félvezetők ahol a dopping nem következetes. Tehát annak érdekében, hogy a dopping következetes legyen, a töltéshordozók áramlása ezen belül a nagy koncentrációjú régiótól az alacsony koncentrációig terjed. Tehát ezt diffúziós áramnak nevezik. Általában ez a folyamat a vezetőkben nem fordul elő. Ennek az áramnak a félvezetőn belüli fő funkciója a csomópontban uralkodó áramnak köszönhető. Stabilitási feltétel esetén a nettó áram nulla, mivel az előremenő áram torzítatlan a visszirányú sodródási áramon keresztül, azonban mindkét áram, például a sodródás és a diffúzió, jelen van a kimerülési régióban. Ez a cikk a következők áttekintését tárgyalja mit értesz diffúziós áram alatt és annak képlete.
Mi a diffúziós áram?
Meghatározás: A diffúziós áram a töltéshordozóként határozható meg félvezető mint a lyukak vagy az elektronok nagy koncentrációjú állapotból alacsony koncentrációjú állapotba áramlanak. A régió, ahol számos elektron lehet jelen, nagyobb koncentrációnak nevezhetõ, míg az a terület, ahol alacsony az elektronszám, alacsony koncentrációnak nevezhetõ. Az áramlás a magas régiókból az alacsony régiókba áramló töltéshordozók miatt keletkezhet. A diffúzió folyamata főleg egy félvezetőn belül következik be, amikor ezt nem következetesen adalékoljuk.
Diffúziós áram N-típusú félvezetőben
Az n típusú félvezető diagramja az alábbiakban látható. Ha nem következetesen adalékolt N típusú félvezető anyagot veszünk figyelembe, akkor számos elektron van jelen egy magas szintű régióban, míg az alacsony szintű elektronok az alacsony szintű régiókban vannak jelen. Az elektronok számának előfordulása a félvezető anyagban a magas szintű oldalon több lehet. Következésképpen egymástól taszító erő tapasztalható meg. Az elektronok áramlása a félvezető anyagban magas és alacsony tartomány között lesz, hogy egyenletes elektronkoncentrációt kapjon.
diffúziós áram félvezetőben
Ezért az anyag ekvivalens lesz az elektronkoncentrációval. Az elektronok a bal és a jobb tartomány között áramlanak. Ebben az anyagban a diffúzió folyamata főleg ugyanúgy történik. Mindkét áramlat tetszik sodródás A diffúzió félvezető eszközökön belül fog bekövetkezni. Ez az áram akkor fordulhat elő, amikor az elektromos mezőt alkalmazzák, és ez nem a sofőr . Ennek az áramnak az iránya hasonló vagy fordított, ha összehasonlítjuk a sodródó árammal.
Diffúziós jelenlegi képlet
A koncentrációgradiens és a sűrűségegyenlet diffúziós áramának képletét az alábbiakban tárgyaljuk.
Koncentráció gradiens
Bármely félvezető anyagban léteznek elektronok, különben furatok koncentrációja. Az elektronon belüli különbség egyébként a lyukkoncentráció koncentrációgradiensnek nevezhető. A sűrűség összehasonlítható a koncentráció gradiensével.
Ha a koncentráció gradiens értéke magas, akkor az áram sűrűsége nagy lesz. Ha a koncentrációgradiens értéke kisebb, akkor a diffúziós sűrűség is alacsony.
A sűrűség és koncentráció gradiens közötti egyenleteket felírhatjuk
Az N-típusú félvezető koncentrációgradiensének és áramsűrűségének egyenlete az alábbiakban látható.
Jn ∝ dn / dx
Az alábbiakban bemutatjuk a P-típusú félvezető koncentrációgradiensének és áramsűrűségének egyenletét.
Jp ∝ dn / dx
Itt a lyukak és az elektronok tekintetében a sűrűséget jelöli
A fenti egyenletekben a „Jn” az elektronok miatt mért áramsűrűség
A „Jp” az áramsűrűség diffúziója a lyukak miatt.
Diffúziós áram sűrűségegyenlet
Az elektronok vivő koncentrációjának miatti diffúziós sűrűség leírható mkét/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Hasonlóképpen, a lyukak hordozó koncentrációjának miatti diffúziós sűrűség így is írható
Jp = -eDp dp / dx
A fenti egyenlet a diffúziósűrűség sűrűségére vonatkozik az elektronok és a furatok vonatkozásában, de a megfelelő furatok vagy elektronok áramának teljes sűrűségét a diffúziós és sodródó áram összegével lehet megadni.
A fenti egyenletekben a „Dn” és a „Dp” az elektronok, valamint a lyukak diffúziós együtthatója
Az elektronok teljes diffúziós sűrűségét így írjuk
Jn = sodródási áram + diffúziós áram
Jn = enμnE + eDn dn / dx
A furatok teljes diffúziós sűrűségét az elektronok és furatok egyedi sűrűségegyenletei adják meg. Tehát a teljes áram sűrűsége felírható
Jp = sodródó áram + diffúziós áram
Jp = epμpE - eDp dp / dx
GYIK
1). Mi a diffúziós áram a polarográfiában?
Egy olyan elektróda, mint a higany ledobása a polarográfiában, az áramlást az aktív oldattípusok diffúziós sebességén keresztül szabályozzák az elektród felületén lévő molekulák vagy ionok eltávolításával keletkező gradiens koncentrációban.
2). Mekkora a diffúzió hossza?
A generáció és a rekombináció között áramló hordozó átlagos hossza diffúziós hosszúságnak nevezhető.
3). Mi az aktuális?
Ez az elektromos töltéshordozó áramlási sebessége.
4). Mi a jelenlegi képlet?
A képlet I = V / R
Hol,
’I’ az elektromos áram
A „V” elektromos feszültség
’R’ a huzal ellenállása
5.) Mit jelent a sodródás?
A sodródó áram a töltéshordozók, például az elektronok és a furatok áramlása az alkalmazott elektromos tér vagy feszültség miatt.
Így erről van szó a diffúziós áram áttekintése és ezeknek az áramsűrűségeknek az egyenlete leírható az elektronok és a furatok esetében is. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a különbség a sodródó és diffúziós áram között?
