Curentul de difuzie este generat în principal în semiconductori unde dopajul nu este consecvent. Deci, pentru a face dopajul consistent, purtătorii de încărcare curg în interiorul acestuia, au loc din regiunea de concentrație mare la concentrație scăzută. Deci, acest lucru este cunoscut sub numele de curent de difuzie. În general, acest proces nu are loc în cadrul conductorilor. Funcția principală a acestui curent în cadrul semiconductorului se datorează curentului dominant de pe joncțiune. La condiția de stabilitate, curenții neti sunt zero, deoarece curentul înainte este imparțial prin curentul de derivare inversă, însă ambii curenți, cum ar fi deriva și difuzie, sunt prezenți în regiunea de epuizare. Acest articol discută o prezentare generală a ce vrei să spui prin curent de difuzie și formula sa.
Ce este curentul de difuzie?
Definiție: Curentul de difuzie poate fi definit ca purtătorii de încărcare din interior un semiconductor precum găurile sau electronii curg din starea de concentrație ridicată în starea de concentrație scăzută Regiunea în care pot fi prezenți un număr de electroni este cunoscută ca o concentrație mai mare, în timp ce zona în care poate fi prezent un număr scăzut de electroni este cunoscută sub numele de concentrație scăzută. Fluxul de curent poate fi generat din cauza fluxului de purtători de încărcare din regiunile înalte în regiunile joase. Procesul de difuzie are loc în principal într-un semiconductor atunci când acesta este dopat neconform.
Curent de difuzie în semiconductor de tip N
Diagrama unui semiconductor de tip n este prezentată mai jos. Când considerăm un material semiconductor de tip N care nu este dopat în mod consecvent, un număr de electroni sunt prezenți într-o regiune de nivel înalt, în timp ce numărul scăzut de electroni prezenți în regiunile de nivel scăzut. Apariția numărului de electroni la partea de nivel înalt din materialul semiconductor poate fi mai mare. În consecință, o forță respingătoare poate fi experimentată una de cealaltă. Fluxul de electroni din materialul semiconductor va fi de la o regiune înaltă la o regiune joasă pentru a obține o concentrație de electroni consistentă.
difuzie-curent-în-semiconductor
Prin urmare, materialul devine echivalent cu concentrația de electroni. Electronii care curg din regiunea stângă în regiunea dreaptă vor forma curent. În acest material, procesul de difuzie are loc în principal în același mod. Ambelor curente le place derivă & difuzia va avea loc în cadrul dispozitivelor semiconductoare. Acest curent poate apărea atunci când este aplicat câmpul electric și nu se întâmplă în interiorul unui conducător auto . Direcția acestui curent este similară sau inversă în comparație cu curentul de derivare.
Formula curentă de difuzie
Formula curentului de difuzie pentru gradientul de concentrație și ecuația densității este discutată mai jos.
Gradient de concentrație
În orice material semiconductor, există o concentrație de electroni în caz contrar. Disparitatea în acest electron, altfel concentrația găurilor poate fi numită ca gradient de concentrație. Densitatea este comparativă cu gradientul de concentrație.
Dacă valoarea gradientului de concentrație este mare, ulterior densitatea curentului va fi mare. Dacă valoarea gradientului de concentrație este mai mică, atunci densitatea difuziei este, de asemenea, scăzută.
Ecuațiile dintre densitățile și gradienții de concentrație pot fi scrise ca
Ecuația gradientului de concentrație și a densității curentului semiconductorului de tip N este prezentată mai jos.
Jn ∝ dn / dx
Ecuația gradientului de concentrație și a densității de curent a semiconductorului de tip P este prezentată mai jos.
Jp ∝ dn / dx
Aici, în ceea ce privește găurile și electronii, aceasta semnifică densitatea
În ecuațiile de mai sus, „Jn” este densitatea de curent datorită electronilor
„Jp” este difuzia densității curentului din cauza găurilor.
Ecuația densității curente de difuzie
Densitatea difuziei datorată concentrației purtătoare de electroni poate fi scrisă de mDouă/V.s
Jn = + eDn dn / dx
În mod similar, densitatea difuziei datorată concentrației purtătoare a găurilor poate fi scrisă ca
Jp = -eDp dp / dx
Ecuația de mai sus este pentru densitățile densităților de difuzie cu privire la electroni și găuri, dar densitatea totală a curentului găurilor sau electronilor respectivi poate fi dată de suma curentului de difuzie și de derivare.
În ecuațiile de mai sus, „Dn” și „Dp” sunt coeficientul de difuzie al electronilor, precum și al găurilor
Densitatea de difuzie totală față de electroni este scrisă ca
Jn = Curent de derivare + Curent de difuzie
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Întreaga densitate de difuzie a găurilor este dată prin ecuațiile de densitate individuale ale electronilor și găurilor. Deci densitatea curentului total poate fi scrisă ca
Jp = Curent de derivare + Curent de difuzie
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Întrebări frecvente
1). Ce este curentul de difuzie în polarografie?
Un electrod, cum ar fi scăderea mercurului în polarografie, fluxul este controlat prin viteza de difuzie a tipurilor de soluții active în concentrația de gradient generată prin îndepărtarea moleculelor sau a ionilor de la suprafața electrodului.
2). Care este lungimea difuziei?
Lungimea medie a unui purtător care curge între generare și recombinare este cunoscută sub numele de lungime de difuzie.
3). Ce este actualul?
Este debitul purtătorului de încărcare electrică.
4). Care este formula actuală?
Formula este I = V / R
Unde,
‘Eu’ este curentul electric
‘V’ este o tensiune electrică
‘R’ este rezistența firului
5). Ce înseamnă Drift?
Curentul de derivare este fluxul purtătorilor de sarcină, cum ar fi electronii și găurile, din cauza câmpului electric aplicat sau a tensiunii.
Astfel, totul este vorba o privire de ansamblu asupra curentului de difuzie iar ecuațiile acestor densități de curent pot fi descrise atât pentru electroni, cât și pentru găuri. Iată o întrebare pentru dvs., care este diferența dintre curentul de derivare și difuzie?
