Lādiņu nesēju vai elektriskā strāva kondensētās vielas fizika un elektroķīmija ir pazīstama kā dreifējošā strāva. Tas var notikt noteiktā attālumā pielietotā elektriskā lauka dēļ. To bieži sauc par elektromotoru. Pusvadītāju materiālā pēc elektriskā lauka pielietošanas strāvu var radīt lādiņu nesēju plūsmas dēļ pusvadītāju . Lādēšanas nesēja vidējais ātrums dreifēšanas strāvā ir pazīstams kā dreifējošā strāva. Iegūto strāvas un novirzes ātrumu var aprakstīt, izmantojot elektronu vai elektrisko mobilitāti. Šajā rakstā ir apskatīts dreifējošās strāvas pārskats.
Kas ir drift strāva?
Atvasinājums: Lādēšanas nesēju plūsma, reaģējot uz elektriskais lauks ir pazīstams kā dreifējošā strāva. Šis jēdziens tiek bieži izmantots pusvadītāju elektronu un caurumu kontekstā. Pat ja šo jēdzienu lieto arī metālos, elektrolītos utt.
Dreifējošā strāva
Kad pusvadītājam tiek piemērots elektriskais lauks, strāvas ģenerēšanai sāks plūst lādiņa nesēji. Urbumi pusvadītājā plūdīs caur elektrisko lauku, turpretī elektroni plūdīs pretēji elektriskajam laukam. Šeit katru lādiņa nesēja plūsmu var raksturot kā nemainīgu dreifēšanas ātrumu (Vd). Šīs strāvas summa galvenokārt ir atkarīga no lādiņu nesēju uzmanības un to mobilitātes materiālā.
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu par to Kas ir difūzijas strāva pusvadītājos un to atvasinājumi
Dreifējošā strāva pusvadītājā
Mēs zinām, ka pusvadītājos ir divu veidu lādiņu nesēji, proti, elektroni un caurumi. Kad elektriskais lauks tiek pielietots pusvadītājam, tad elektronu plūsma būs akumulatora + Ve spailes virzienā, turpretim caurumi plūst akumulatora –Ve spailes virzienā.
Dreifējošā strāva pusvadītājā
Pusvadītājā negatīvo lādiņu nesēji ir elektroni un pozitīvi lādēti nesēji ir caurumi. Mēs jau esam apsprieduši, ka elektronu plūsmas virzienu piesaistīs akumulatora pozitīvais kontakts, savukārt caurumus - akumulatora negatīvais kontakts.
Pusvadītāju materiālā elektronu plūsma tiks mainīta nepārtrauktas sadursmes dēļ caur atomiem. Katru reizi, kad elektronu plūsma atsitīs atomu un atsitīsies nejauši. Pusvadītājam piemērotais spriegums neaizkavē sadursmi, kā arī nejaušu elektronu kustību, tomēr tas izraisa elektronu novirzīšanos pozitīvā spailes virzienā.
Elektriskā lauka vai pielietotā sprieguma dēļ vidējo ātrumu var sasniegt ar elektroniem, vai caurumi ir pazīstami kā dreifēšanas ātrums.
Aprēķins
Elektronu dreifēšanas ātrumu var norādīt kā
Vn= µnIS
Tāpat caurumu dreifēšanas ātrumu var norādīt kā
Vlpp= µlppIS
No iepriekš minētajiem vienādojumiem
Vn un Vp ir elektronu un caurumu dreifēšanas ātrums
µn & µp ir elektronu un caurumu mobilitāte
‘E’ ir elektriskais lauks
Dreifējošās strāvas blīvuma atvasinājums
Šīs strāvas blīvumu brīvo elektronu dēļ var uzrakstīt kā
Džn= enµnIS
Šīs strāvas blīvumu caurumu dēļ var uzrakstīt kā
Džlpp= epµlppIS
No iepriekš minētajiem vienādojumiem
Jn un Jp dreifē strāvas blīvums elektronu un caurumu dēļ
e = elektronu lādiņš (1,602 × 10-19 Kuloni).
n & p nav. no elektroniem un caurumiem
Tātad šīs strāvas blīvuma atvasinājumu var dot kā
J = Jn + Jp
Iepriekšējā vienādojumā aizstājiet Jn & Jp vērtības, tad mēs iegūstam
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
Attiecība starp pašreizējo un novirzīto ātrumu
Diriģentā garumu un laukumu apzīmē ar l & A. Tādējādi vadītāja skaļumu var norādīt kā AI
Ja nē. brīvo elektronu katram tilpuma vienībai vadītājā ir ‘n’, tad viss nē. brīvo elektronu daudzums vadītājā būs A / n.
Ja katra elektrona lādiņš ir “e”, tad visu elektrona lādiņu vadītājā norāda kā
Q = A / nē
Kad, izmantojot akumulatoru, strāvas padeve tiek novadīta pāri abiem vadītāja spailēm, elektriskais lauks var rasties pāri vadītājam
E = V / l
Šī elektriskā lauka dēļ elektronu plūsma vadītājā sāks plūst caur dreifēšanas ātrumu uz vadītāja pozitīvo spaili. Tādējādi laiku, kas vajadzīgs, lai šķērsotu vadītāju caur elektroniem, var norādīt kā
T = l / piem
Kad strāva I = q / t
Aizstājiet Q & T vērtības iepriekš minētajā vienādojumā, tad mēs saņemsim
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
Iepriekšminētajā vienādojumā A, n & e ir nemainīgi. Tātad ‘I’ ir tieši proporcionāls dreifēšanas ātrumam (I∞vd)
Lūdzu, skatiet šo saiti, lai uzzinātu par Kas ir drift un difūzijas strāva un to atšķirības
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kas ir drift & difūzijas strāva pusvadītājā?
Strāvu plūsma pusvadītājā ir dreifējošās un difūzijas strāvas.
2). Kāda ir galvenā atšķirība starp drift un difūzijas strāvu?
Šī strāva galvenokārt ir atkarīga no pielietotā elektriskā lauka: ja nav elektriskā lauka, nav arī dreifējošās strāvas, turpretī difūzijas strāva notiek, kaut arī pusvadītājā ir elektriskais lauks
3). Kāda ir strāvas definīcija?
Lādēšanas nesēju plūsma ir pazīstama kā strāva. To var aprēķināt pēc Ohma likuma (V = IR)
4). Kādi ir strāvas veidi?
Tie ir maiņstrāva (maiņstrāva) un līdzstrāva (līdzstrāva)
5). Kāda ir dreifēšanas ātruma formula?
To var aprēķināt, izmantojot formulu I = nqAvd
6). Kādi ir faktori, kas ietekmēs drifta ātrumu?
Faktori, piemēram, augsta temperatūra un augsta nesēja koncentrācija.
7). Kādi ir pusvadītāju veidi?
Tie ir iekšējie pusvadītāji un ārējie pusvadītāji
8). Vai dreifēšanas ātrums ir atkarīgs no šķērsgriezuma laukuma?
Nē, tas nav atkarīgs no šķērsgriezuma laukuma vai stieples garuma
9). Kā difūzijas strāva notiks pusvadītājā?
Difūzijas strāvu var izraisīt pusvadītājs lādiņa nesēja difūzijas dēļ.
10). Kas ir ceļa spriegums?
Ja spriegums ir lielāks par noteiktu slieksni, tad strāva plūst visā diodē, tāpēc to sauc par ceļa spriegumu.
Tādējādi tas ir viss pārskats par dreifēšanas strāvu pusvadītājos, aprēķinos un to atvasināšanā. Tādējādi tas viss attiecas uz pusvadītāja dreifēšanas strāvas pārskatu, aprēķinu un tā atvasināšanu. Šis jēdziens galvenokārt attiecas uz pusvadītāju ar leģētu daļu, kurā ietilpst lādiņu nesēji, piemēram, elektroni un caurumi. Kad pusvadītājam tiek dota sprieguma padeve, mēs varam novērot lādiņu nesēju plūsmu. Atkarībā no uzlādes nesēja polaritātes to piesaista akumulatora spailes. Tāpēc elektrisko lauku var izmantot lādiņa nesēju plūsmas dēļ, lai ģenerētu strāvu. Lādiņu nesēju plūsmas būtisko ātrumu var saukt par dreifēšanas ātrumu. Šeit ir jautājums jums, kas ir difūzijas strāva?
