Diffusjonsstrømmen genereres hovedsakelig i halvledere der dopingen ikke er konsistent. Så for å gjøre dopingen konsistent, foregår ladningsbærerne i dette området fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon. Så dette er kjent som diffusjonsstrøm. Generelt forekommer denne prosessen ikke i ledere. Hovedfunksjonen til denne strømmen i halvlederen skyldes den dominerende strømmen på krysset. Ved stabilitetsbetingelsen er nettostrømmene null da fremoverstrømmen er upartisk gjennom omvendt drivstrøm, men begge strømmer som drift og diffusjon er tilstede i uttømningsområdet. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over hva mener du med diffusjonsstrøm og dens formel.
Hva er diffusjonsstrøm?
Definisjon: Diffusjonsstrømmen kan defineres som ladningsbærerne innenfor en halvleder som hull eller elektroner flyter fra høy konsentrasjonstilstand til lav konsentrasjonstilstand. Regionen der et antall elektroner kan være til stede er kjent som høyere konsentrasjon, mens området der et lavt antall elektroner kan være tilstede er kjent som lav konsentrasjon. Strømmen kan genereres på grunn av strømmen av ladningsbærere fra høye regioner til lave regioner. Diffusjonsprosessen skjer hovedsakelig i en halvleder når den ikke dopes konsekvent.
Diffusjonsstrøm i N-type halvleder
Diagrammet til en halvleder av n-typen er vist nedenfor. Når vi vurderer et ikke-konsekvent dopet N-type halvledermateriale, er et antall elektroner tilstede i et høyt nivåområde, mens det lave antallet elektroner som er tilstede i lavnivåregionene. Forekomsten av antall elektroner på høyt nivå i halvledermaterialet kan være mer. Følgelig kan en frastøtende kraft oppleves fra hverandre. Strømmen av elektroner i halvledermaterialet vil være fra et høyt område til et lavt område for å få en jevn elektronkonsentrasjon.
diffusjon-strøm-i-halvleder
Derfor blir materialet ekvivalent med elektronkonsentrasjon. Elektronene som strømmer fra venstre region til høyre region vil danne strøm. I dette materialet skjer diffusjonsprosessen hovedsakelig på samme måte. Begge strømningene liker drift & diffusjon vil ha skjedd i halvledere. Denne strømmen kan oppstå når det elektriske feltet påføres, og det skjer ikke innenfor en sjåfør . Retningen til denne strømmen er lik eller omvendt når den sammenlignes med drivstrøm.
Diffusjonsstrømformel
Diffusjonsstrømformelen for konsentrasjonsgradient og tetthetsligning er diskutert nedenfor.
Konsentrasjonsgradient
I ethvert halvledermateriale er det en eksistens av elektronene ellers hullkonsentrasjon. Forskjellen i dette elektronet, ellers kan hullkonsentrasjon kalles som en konsentrasjonsgradient. Tettheten er sammenlignende med konsentrasjonsgradienten.
Hvis konsentrasjonsgradientens verdi er høy, vil strømtettheten deretter være høy. Hvis verdien av konsentrasjonsgradienten er mindre, er diffusjonstettheten også lav.
Likningene mellom tettheter og konsentrasjonsgradienter kan skrives som
Ligningen av konsentrasjonsgradient og strømtetthet til N-typen halvleder er vist nedenfor.
Jn ∝ dn / dx
Ligningen av konsentrasjonsgradient og strømtetthet til P-typen halvleder er vist nedenfor.
Jp ∝ dn / dx
Her, med hensyn til hull så vel som elektroner, betyr det tettheten
I ovenstående ligninger er ‘Jn’ strømtettheten på grunn av elektroner
‘Jp’ er diffusjonen av strømtetthet på grunn av hull.
Diffusjon Gjeldende tetthetsligning
Diffusjonstettheten på grunn av bærerkonsentrasjonen av elektroner kan skrives av mto/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Likeledes kan diffusjonstettheten på grunn av bærekonsentrasjonen av hull skrives som
Jp = -eDp dp / dx
Ovennevnte ligning er for tettheter av diffusjonstettheter med hensyn til elektroner og hull, men den totale tettheten av strømmen til respektive hull eller elektroner kan gis av summen av diffusjon og drivstrøm.
I ovenstående ligninger er 'Dn' og 'Dp' diffusjonskoeffisienten til elektroner så vel som hull
Den totale diffusjonstettheten med hensyn til elektroner er skrevet som
Jn = Drivstrøm + Diffusjonsstrøm
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Hele diffusjonstettheten av hull er gitt gjennom de individuelle tetthetsligningene til elektroner og hull. Så tettheten av total strøm kan skrives som
Jp = Drivstrøm + Diffusjonsstrøm
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Vanlige spørsmål
1). Hva er diffusjonsstrøm i polarografi?
En elektrode som å droppe kvikksølv i polarografi, styres strømmen gjennom diffusjonshastigheten til de aktive løsningstypene over gradientkonsentrasjonen som genereres ved å fjerne molekyler eller ioner på overflaten av elektroden.
2). Hva er diffusjonslengden?
Gjennomsnittlig lengde på en bærer som flyter mellom generasjon og rekombinasjon er kjent som diffusjonslengde.
3). Hva er nåværende?
Det er den elektriske ladingens strømningshastighet.
4). Hva er den nåværende formelen?
Formelen er I = V / R
Hvor,
‘Jeg’ er den elektriske strømmen
‘V’ er en elektrisk spenning
‘R’ er ledningens motstand
5). Hva betyr drift?
Drivstrøm er strømmen av ladningsbærere som elektroner og hull på grunn av det påførte elektriske feltet eller spenningen.
Dermed handler dette om en oversikt over diffusjonsstrøm og ligningene til disse strømtetthetene kan beskrives for elektron så vel som hull. Her er et spørsmål til deg, hva er forskjellen mellom driv- og diffusjonsstrøm?
