Дифузионният ток се генерира главно през полупроводници където допингът не е последователен. Така че, за да се направи допингът последователен, носителите на заряд в рамките на това протичат от областта на висока концентрация до ниска концентрация. Това е известно като дифузионен ток. Като цяло този процес не се случва в проводниците. Основната функция на този ток в полупроводника се дължи на доминиращия ток на кръстовището. В условията на стабилност нетните токове са нула, тъй като предният ток е безпристрастен през обратния дрейфов ток, но и двата тока като дрейф и дифузия присъстват в областта на изчерпване. Тази статия разглежда общ преглед на какво имаш предвид под дифузионен ток и неговата формула.
Какво е дифузионен ток?
Определение: Дифузионният ток може да се определи като носители на заряда вътре полупроводник като дупки или електрони преминават от състояние на висока концентрация към състояние на ниска концентрация. Областта, в която могат да присъстват редица електрони, е известна като по-висока концентрация, докато областта, в която може да присъства малък брой електрони, е известна като ниска концентрация. Потокът на ток може да се генерира поради потока на носители на заряд от високи региони към ниски региони. Процесът на дифузия се осъществява главно в полупроводник, когато това е допирано не последователно.
Дифузионен ток в N-тип полупроводник
Диаграмата на полупроводник от n-тип е показана по-долу. Когато разглеждаме непостоянно легиран N-тип полупроводников материал, редица електрони присъстват в област на високо ниво, докато ниският брой електрони присъства в областите на ниско ниво. Появата на броя на електроните от страната на високо ниво в полупроводниковия материал може да бъде повече. Следователно, отблъскваща сила може да бъде изпитана един от друг. Потокът на електрони в полупроводниковия материал ще бъде от висок до нисък регион, за да се получи постоянна концентрация на електрони.
дифузионен ток в полупроводник
Следователно материалът получава еквивалент на концентрацията на електрони. Електроните, преминаващи от лявата област към дясната област, ще образуват ток. В този материал процесът на дифузия протича главно по същия начин. И двете течения харесват дрейф & дифузия ще е възникнала в полупроводникови устройства. Този ток може да възникне, когато се прилага електрическото поле и това не се случва в рамките на шофьор . Посоката на този ток е подобна или обратна, когато се сравнява с дрейфовия ток.
Формула на дифузионния ток
Формулата на дифузионния ток за градиента на концентрация и уравнението на плътността е обсъдена по-долу.
Градиент на концентрация
Във всеки полупроводников материал има концентрация на електрони в противен случай. Несъответствието в рамките на този електрон в противен случай концентрацията на дупки може да се нарече градиент на концентрация. Плътността е сравнима с градиента на концентрацията.
Ако стойността на градиента на концентрация е висока, впоследствие плътността на тока ще бъде висока. Ако стойността на градиента на концентрация е по-малка, тогава плътността на дифузия също е ниска.
Уравненията между градиентите на плътността и концентрацията могат да бъдат записани като
Уравнението на градиента на концентрация и плътността на тока на полупроводника от N-тип е показано по-долу.
Jn ∝ dn / dx
Уравнението на градиента на концентрация и плътността на тока на полупроводника от тип P е показано по-долу.
Jp ∝ dn / dx
Тук, по отношение на дупки, както и на електрони, това означава плътността
В горните уравнения ‘Jn’ е плътността на тока поради електроните
‘Jp’ е дифузията на плътността на тока поради дупки.
Уравнение на плътността на дифузионния ток
Дифузионната плътност поради носещата концентрация на електрони може да бъде записана чрез мдве/Срещу
Jn = + eDn dn / dx
По същия начин, дифузионната плътност, дължаща се на носещата концентрация на дупки, може да бъде записана като
Jp = -eDp dp / dx
Горното уравнение е за плътностите на дифузионните плътности по отношение на електрони и дупки, но общата плътност на тока на съответните дупки или електрони може да бъде дадена от сумата на дифузионния и дрейфовия ток.
В горните уравнения „Dn“ и „Dp“ са коефициентът на дифузия на електрони, както и дупки
Общата дифузионна плътност по отношение на електроните се записва като
Jn = Дрейф ток + дифузионен ток
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Цялата дифузионна плътност на дупките се дава чрез индивидуалните уравнения на плътността на електрони и дупки. Така че плътността на общия ток може да се запише като
Jp = Дрейф ток + Дифузионен ток
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Често задавани въпроси
1). Какво е дифузионен ток в полярографията?
Електрод като падащ живак в полярографията, потокът се контролира чрез скоростта на дифузия на типовете активни разтвори през градиентната концентрация, генерирана чрез отстраняване на молекули или йони на повърхността на електрода.
2). Каква е дължината на дифузия?
Средната дължина на носител, който протича между генерирането и рекомбинацията, е известна като дифузионна дължина.
3). Какво е актуално?
Това е дебитът на носителя на електрически заряд.
4). Каква е настоящата формула?
Формулата е I = V / R
Където,
„I“ е електрическият ток
‘V’ е електрическо напрежение
‘R’ е съпротивлението на жицата
5). Какво означава дрейф?
Дрейф токът е потокът на носители на заряд като електрони и дупки поради приложеното електрическо поле или напрежение.
По този начин става въпрос за всичко преглед на дифузионния ток и уравненията на тези плътности на тока могат да бъдат описани както за електрон, така и за дупки. Ето въпрос към вас, каква е разликата между дрейф и дифузионен ток?
