A töltéshordozók mozgása ill elektromos áram a sűrített anyagon belül a fizika és az elektrokémia sodródási áramként ismert. Ez az adott távolságra alkalmazott elektromos mező miatt következhet be. Ezt gyakran elektromotorikus erőnek nevezik. Egy félvezető anyagban, ha elektromos mezőt alkalmaznak, akkor áram keletkezhet a töltéshordozók miatt a félvezető . A töltéshordozó átlagos sebessége a sodródó áramban sodródási áram néven ismert. Az így kapott áram és sodródási sebesség az elektron vagy az elektromos mobilitás segítségével írható le. Ez a cikk a sodródási áram áttekintését tárgyalja.
Mi az a sodródási áram?
Származtatás: A töltéshordozók áramlása a elektromos mező sodródási áram néven ismert. Ezt a fogalmat gyakran használják a félvezető elektronjainak és lyukainak kontextusában. Annak ellenére, hogy ezt a fogalmat fémekben, elektrolitokban stb.
Sodródó áram
Amint egy elektromos mezőt egy félvezetőre vezetnek, a töltéshordozók áramlani kezdenek. A félvezető lyukai az elektromos mezőn keresztül áramolnak, míg az elektronok az elektromos mezővel ellentétesen. Itt minden töltéshordozó áramlás állandó sodródási sebességként (Vd) írható le. Ennek az áramnak az összege elsősorban a töltéshordozók figyelmétől és az anyagon belüli mobilitásától függ.
Kérjük, olvassa el ezt a linket Mi a diffúziós áram a félvezetőkben és levezetései
Sodródó áram a félvezetőben
Tudjuk, hogy a félvezetőkben kétféle töltéshordozó létezik, nevezetesen elektronok és furatok. Miután az elektromos teret egy félvezetőre vezettük, akkor az elektronok áramlása az akkumulátor + Ve kapcsa irányába, míg a lyukak az akkumulátor –Ve kapcsa irányába áramlanak.
Sodródó áram a félvezetőben
Egy félvezetőben a negatív töltéshordozók elektronok, a pozitív töltésű hordozók pedig furatok. Már tárgyaltuk, hogy az elektronok áramlási irányát az akkumulátor pozitív kivezetése vonzza, míg a lyukakat az akkumulátor negatív kivezetése vonzza.
Egy félvezető anyagban az elektronok áramlási iránya megváltozik az atomokon keresztül történő folyamatos ütközés miatt. Valahányszor az elektronáramlás elüt egy atomot, és véletlenszerű módon visszapattan. A félvezetőre alkalmazott feszültség nem akadályozza az ütközést, valamint a véletlenszerű elektronmozgást, ugyanakkor az elektronok a pozitív terminál irányába sodródik.
Az elektromos tér vagy az alkalmazott feszültség miatt az átlagos sebesség elektronokkal érhető el, vagy a lyukak sodródási sebességként ismertek.
Számítás
Az elektronok sodródási sebessége megadható
Vn= µnIS
Hasonlóképpen, a lyukak sodródási sebessége megadható
Vo= µoIS
A fenti egyenletekből
A Vn és Vp az elektronok és lyukak sodródási sebessége
A µn és µp az elektronok és lyukak mobilitása
Az „E” alkalmazott elektromos mező
Driftáram sűrűség levezetése
Ennek az áramnak a sűrűségét szabad elektronok miatt írhatjuk fel
Jn= enµnIS
Ennek az áramnak a sűrűsége lyukak miatt írható fel
Jo= epµoIS
A fenti egyenletekből
A Jn és a Jp az áram sűrűségét sodródik az elektronok és a lyukak miatt
e = elektron töltés (1,602 × 10-19 Coulomb).
n & p nem. elektronok és lyukak száma
Tehát ennek az áramnak a sűrűség-levezetését meg lehet adni
J = Jn + Jp
Helyettesítse a Jn & Jp értékeket a fenti egyenletben, majd megkapjuk
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
A jelenlegi és a sodródó sebesség viszonya
Egy vezetőben a hosszúságot és a területet l & A-val jelöljük. Így a vezető térfogata megadható AI
Ha a nem. A szabad elektronok száma a vezető minden egységnyi térfogatára ’n’, akkor az egész nem. A vezetékben lévő szabad elektronok A / n.
Ha minden elektron töltése „e”, akkor a vezetőn belüli elektronok teljes töltete a
Q = A / nem
Ha feszültségellátást vezetünk a vezető két kapcsa fölé akkumulátorral, akkor az elektromos mező bekövetkezhet a vezetőn
E = V / l
Ezen elektromos mező miatt az elektronok áramlása a vezetőben egy sodródási sebességen keresztül áramolni kezd a vezető pozitív kapcsa felé. Így a vezetőnek az elektronokon keresztül történő keresztezéséhez szükséges idő megadható
T = l / pl
Amikor aktuális I = q / t
Helyettesítse a Q & T értékeket a fenti egyenletben, majd megkapjuk
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
A fenti egyenletben A, n & e állandó. Tehát az „I” egyenesen arányos a sodródási sebességgel (I∞vd)
Kérjük, olvassa el ezt a linket a Mi az a sodródás és a diffúziós áram és azok különbségei
GYIK
1). Mi az a sodródás és diffúziós áram a félvezetőn belül?
A félvezető áramainak áramlása sodródó és diffúziós áramok.
2). Mi a fő különbség a sodródó és diffúziós áram között?
Ez az áram elsősorban az alkalmazott elektromos tertől függ: ha nincs elektromos mező, akkor nincs sodródási áram, míg a diffúziós áram akkor is bekövetkezik, ha a félvezetőben van elektromos mező
3). Mi az áram meghatározása?
A töltéshordozók áramlása áram néven ismert. Ez Ohm törvényéből számítható (V = IR)
4). Melyek az áram típusai?
AC (váltakozó áram) és DC (egyenáram)
5.) Mi a sodródási sebesség képlete?
Kiszámítható az I = nqAvd képlettel
6). Melyek azok a tényezők, amelyek befolyásolják a sodródás sebességét?
Olyan tényezők, mint a magas hőmérséklet és a magas hordozó koncentráció.
7). Melyek a félvezetők?
Belső félvezetők és külső félvezetők
8.) A sodródás sebessége függ a keresztmetszet területétől?
Nem, ez nem függ a vezeték keresztmetszetétől vagy hosszától
9.) Hogyan történik a diffúziós áram egy félvezetőben?
A diffúziós áramot egy félvezető okozhatja a töltéshordozó diffúziója miatt.
10.) Mi a térd feszültsége?
Ha a feszültség magasabb, mint egy bizonyos küszöb, akkor az áram az egész diódán átfolyik, ezért ezt térdfeszültségnek nevezzük.
Így erről van szó a sodródási áram áttekintése a félvezetőben, a számításban és annak levezetésében. Ez tehát a félvezetőben lévő sodródási áram áttekintéséről, a számításról és annak levezetéséről szól. Ez a koncepció főleg egy adalékolt félvezetőn belül foglal helyet, ahol töltéshordozókat, például elektronokat és furatokat tartalmaz. Miután a feszültségellátás megkapta a félvezetőt, megfigyelhetjük a töltéshordozók áramlását. A töltőhordozó polaritásától függően vonzza az akkumulátor pólusai. Ezért az elektromos mező a töltéshordozók áramlása miatt alkalmazható az áram előállítására. A töltéshordozók áramlásának alapvető sebességét nevezhetjük sodródási sebességnek. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi a diffúziós áram?
