Difūzijas strāva galvenokārt rodas pusvadītāji kur dopings nav konsekvents. Tātad, lai padarītu dopingu konsekventu, lādiņu nesēji tajā plūst no augstas koncentrācijas reģiona līdz zemai koncentrācijai. Tātad to sauc par difūzijas strāvu. Parasti šis process nenotiek vadītājos. Šīs strāvas galvenā funkcija pusvadītājā ir saistīta ar dominējošo strāvu krustojumā. Stabilitātes apstākļos neto strāvas ir nulle, jo straumes straume ir neobjektīva caur reversās dreifēšanas strāvu, tomēr abas strāvas, piemēram, dreifs un difūzija, ir noplicināšanas reģionā. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par ko jūs domājat ar difūzijas strāvu un tā formula.
Kas ir difūzijas strāva?
Definīcija: Difūzijas strāvu var definēt kā lādiņa nesējus pusvadītājs kā caurumi vai elektroni plūst no augstas koncentrācijas stāvokļa līdz zemas koncentrācijas stāvoklim. Reģions, kurā var atrasties vairāki elektroni, ir pazīstams kā augstāka koncentrācija, savukārt apgabals, kurā var būt mazs elektronu skaits, ir zināms kā zema koncentrācija. Strāvas plūsmu var radīt lādiņa nesēju plūsmas dēļ no augstiem reģioniem līdz zemiem reģioniem. Difūzijas process galvenokārt notiek pusvadītājā, ja to nemazina leģēti.
Difūzijas strāva N-veida pusvadītājā
N tipa pusvadītāja diagramma ir parādīta zemāk. Apsverot nekonsekventi leģētu N tipa pusvadītāju materiālu, augsta līmeņa reģionā ir vairāki elektroni, turpretī zema līmeņa reģionos atrodas mazs skaits elektronu. Elektronu skaita rašanās augsta līmeņa pusē pusvadītāju materiālā var būt lielāka. Līdz ar to viens no otra var piedzīvot atgrūšanas spēku. Elektronu plūsma pusvadītāju materiālā būs no augsta reģiona līdz zemam reģionam, lai iegūtu konsekventu elektronu koncentrāciju.
difūzijas strāva pusvadītājā
Tāpēc materiāls kļūst ekvivalents elektronu koncentrācijai. Elektroni, kas plūst no kreisā reģiona uz labo, veidos strāvu. Šajā materiālā difūzijas process galvenokārt notiek vienādi. Abām straumēm patīk dreifēt & difūzija būs notikusi pusvadītāju ierīcēs. Šī strāva var rasties, ja tiek izmantots elektriskais lauks, un tas nenotiek a šoferis . Šīs strāvas virziens ir līdzīgs vai pretējs, ja to salīdzina ar dreifēšanas strāvu.
Difūzijas pašreizējā formula
Difūzijas strāvas formula koncentrācijas gradientam un blīvuma vienādojumam ir aplūkota turpmāk.
Koncentrācijas gradients
Jebkurā pusvadītāju materiālā pastāv elektronu klātbūtne, pretējā gadījumā atveru koncentrācija. Atšķirības šajā elektronā, pretējā gadījumā caurumu koncentrāciju var saukt par koncentrācijas gradientu. Blīvums ir salīdzināms ar koncentrācijas gradientu.
Ja koncentrācijas gradienta vērtība ir augsta, tad strāvas blīvums būs liels. Ja koncentrācijas gradienta vērtība ir mazāka, tad arī difūzijas blīvums ir mazs.
Vienādojumus starp blīvumiem un koncentrācijas gradientiem var uzrakstīt šādi
N tipa pusvadītāja koncentrācijas gradienta un strāvas blīvuma vienādojums parādīts zemāk.
Jn ∝ dn / dx
Koncentrācijas gradienta un P tipa pusvadītāja strāvas blīvuma vienādojums parādīts zemāk.
Jp ∝ dn / dx
Šeit tas attiecībā uz caurumiem, kā arī elektroniem nozīmē blīvumu
Iepriekš minētajos vienādojumos ‘Jn’ ir strāvas blīvums elektronu dēļ
‘Jp’ ir strāvas blīvuma izkliede caurumu dēļ.
Difūzijas strāvas blīvuma vienādojums
Difūzijas blīvumu elektronu nesēja koncentrācijas dēļ var pierakstīt mdivi/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Tāpat difūzijas blīvumu caurumu nesēja koncentrācijas dēļ var uzrakstīt kā
Jp = -eDp dp / dx
Iepriekšminētais vienādojums attiecas uz difūzijas blīvumu blīvumiem attiecībā pret elektroniem un caurumiem, bet attiecīgo urbumu vai elektronu strāvas kopējo blīvumu var norādīt ar difūzijas un novirzes strāvas summu.
Iepriekš minētajos vienādojumos ‘Dn’ un ‘Dp’ ir elektronu, kā arī caurumu difūzijas koeficients
Kopējais difūzijas blīvums attiecībā pret elektroniem tiek rakstīts kā
Jn = dreifējošā strāva + difūzijas strāva
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Viss caurumu difūzijas blīvums tiek dots, izmantojot elektronu un urbumu individuālos blīvuma vienādojumus. Tātad kopējās strāvas blīvumu var uzrakstīt kā
Jp = drift strāva + difūzijas strāva
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kas ir difūzijas strāva polarogrāfijā?
Elektrods, piemēram, dzīvsudraba nomešana polarogrāfijā, plūsmu kontrolē, izmantojot aktīvo šķīdumu veidu difūzijas ātrumu visā gradienta koncentrācijā, kas rodas, atdalot molekulas vai jonus elektroda virsmā.
2). Kāds ir difūzijas garums?
Vidējais nesēja garums, kas plūst starp ģenerēšanu un rekombināciju, ir pazīstams kā difūzijas garums.
3). Kas ir aktuāls?
Tas ir elektriskā lādiņa nesēja plūsmas ātrums.
4). Kāda ir pašreizējā formula?
Formula ir I = V / R
Kur,
‘I’ ir elektriskā strāva
‘V’ ir elektriskais spriegums
‘R’ ir stieples pretestība
5). Ko nozīmē drift?
Dreifējošā strāva ir lādiņa nesēju, piemēram, elektronu un caurumu, plūsma pielietotā elektriskā lauka vai sprieguma dēļ.
Tādējādi tas ir viss difūzijas strāvas pārskats un šo strāvas blīvumu vienādojumus var aprakstīt elektroniem, kā arī caurumiem. Šeit ir jautājums jums, kāda ir atšķirība starp drift un difūzijas strāvu?
