Bevegelsen av ladebærere eller elektrisk strøm innenfor kondensert materie er fysikk og elektrokjemi kjent som drivstrøm. Dette kan skje på grunn av det påførte elektriske feltet over en gitt avstand. Dette kalles ofte elektromotorisk kraft. Når et elektrisk felt er påført i et halvledermateriale, kan det genereres strøm på grunn av ladningsbærerne halvlederen . Ladebærerens gjennomsnittlige hastighet innenfor drivstrømmen er kjent som drivstrøm. Den resulterende strøm- og drivhastigheten kan beskrives gjennom elektron eller elektrisk mobilitet. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over drivstrømmen.
Hva er Drift Current?
Avledning: Flyten av ladebærere som svar på elektrisk felt er kjent som drivstrøm. Dette konseptet brukes ofte i konteksten elektroner og hull i halvlederen. Selv om dette konseptet også brukes i metaller, elektrolytter, etc.
Drivstrøm
Når et elektrisk felt er påført en halvleder, vil ladebærere begynne å strømme for å generere strøm. Hullene i halvlederen vil strømme gjennom det elektriske feltet mens elektronene vil strømme motsatt det elektriske feltet. Her kan hver ladningsbærerstrøm beskrives som en konstant drivhastighet (Vd). Summen av denne strømmen avhenger hovedsakelig av ladebærere og deres mobilitet i materialet.
Se denne lenken for å vite mer Hva er diffusjonsstrøm i halvledere og dens avledninger
Drift Current in Semiconductor
Vi vet at det er to typer ladebærere til stede i halvleder, nemlig elektroner og hull. Når det elektriske feltet er påført en halvleder, vil strømmen av elektroner være i retning av + Ve-terminalen til et batteri, mens hullene vil strømme i retning av –Ve-terminalen til et batteri.
Drift Current in Semiconductor
I en halvleder er de negative ladningsbærerne elektroner og positivt ladede bærere er hull. Vi har allerede diskutert at retningen av elektronstrømmen vil bli tiltrukket av batteriets positive terminal, mens hullene tiltrekkes av batteriets negative terminal.
I et halvledermateriale vil strømmen av elektroneretning bli endret på grunn av den kontinuerlige kollisjonen gjennom atomene. Hver gang elektronstrømmen treffer et atom og spretter tilbake på en tilfeldig måte. Spenningen som påføres en halvleder forhindrer ikke kollisjonen, så vel som tilfeldig elektronbevegelse, men den fører til at elektronene driver i retning av den positive terminalen.
På grunn av det elektriske feltet eller den påførte spenningen, kan gjennomsnittshastigheten oppnås ved hjelp av elektroner eller hull er kjent som drivhastighet.
Beregning
Elektronenes drivhastighet kan gis som
Vn= µnER
På samme måte kan hullets drivhastighet gis som
Vs= µsER
Fra ovenstående ligninger
Vn & Vp er drivhastigheten til elektroner og hull
µn & µp er mobiliteten til elektroner og hull
‘E’ er påført elektrisk felt
Drift Current Density Derivation
Tettheten til denne strømmen på grunn av frie elektroner kan skrives som
Jn= enµnER
Tettheten til denne strømmen på grunn av hull kan skrives som
Js= epµsER
Fra ovenstående ligninger,
Jn og Jp driver strømtetthet på grunn av elektroner og hull
e = elektronladning (1,602 × 10-19 Coulombs).
n & p er nei. av elektroner og hull
Så tetthetsavledningen av denne strømmen kan gis som
J = Jn + Jp
Erstatt Jn & Jp-verdiene i ligningen ovenfor, så får vi
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + ppp)
Forholdet mellom strøm og drivhastighet
I en leder er lengden og arealet betegnet med l & A. Dermed kan ledervolumet gis som AI
Hvis nei. av frie elektroner for hvert enhetsvolum i lederen er ‘n’, så er hele nr. av frie elektroner i lederen vil være A / n.
Hvis ladningen på hvert elektron er ‘e’, blir hele ladningen på elektronene i lederen gitt som
Q = A / nei
Når en spenningsforsyning påføres over de to terminalene på lederen ved hjelp av et batteri, kan det elektriske feltet oppstå over lederen
E = V / l
På grunn av dette elektriske feltet vil strømmen av elektroner i lederen begynne å strømme gjennom en driftshastighet mot lederens positive terminal. Dermed kan tiden det tar å krysse lederen gjennom elektronene gis som
T = l / f.eks
Når det er aktuelt Jeg = q / t
Erstatt spørsmål og svar i ligningen ovenfor, så får vi
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
I ovenstående ligning er A, n & e konstant. Så ‘jeg’ er direkte proporsjonal med drivhastigheten (I∞vd)
Se denne lenken for å vite mer om Hva er drift og diffusjonsstrøm og deres forskjeller
Vanlige spørsmål
1). Hva er driv- og diffusjonsstrøm innen halvleder?
Strømmen av strømmer i en halvleder er driv- og diffusjonsstrømmer.
2). Hva er hovedforskjellen mellom driv- og diffusjonsstrøm?
Denne strømmen avhenger hovedsakelig av det påførte elektriske feltet: Hvis det ikke er noe elektrisk felt, er det ingen drivstrøm, mens diffusjonsstrøm skjer selv om det er et elektrisk felt i halvlederen
3). Hva er definisjonen av strøm?
Strømmen av ladebærere er kjent som strøm. Dette kan beregnes ut fra Ohms lov (V = IR)
4). Hva er typene strøm?
De er vekselstrøm (vekselstrøm) og likestrøm (likestrøm)
5). Hva er drivhastighetsformelen?
Det kan beregnes ved hjelp av formelen I = nqAvd
6) .Hva er faktorene som vil påvirke drivhastigheten?
Faktorer som høy temperatur og høy bærerkonsentrasjon.
7). Hva er typene halvledere?
De er iboende halvledere og eksterne halvledere
8). Avhenger drivhastigheten av tverrsnittsarealet?
Nei, det avhenger ikke av tverrsnittsarealet eller ledningens lengde
9). Hvordan vil diffusjonsstrøm oppstå i en halvleder?
Diffusjonsstrøm kan være forårsaket av en halvleder på grunn av ladningsbærerens diffusjon.
10). Hva er knespenning?
Hvis spenningen er høyere enn en viss terskel, vil strømmen strømme gjennom dioden, så dette kalles knespenning.
Dermed handler dette om en oversikt over drivstrøm i halvleder, beregning og dens avledning. Dermed handler alt om en oversikt over drivstrøm i halvleder, beregning og dens avledning. Dette konseptet involverer hovedsakelig innenfor en dopet halvleder hvor det inkluderer ladningsbærere som elektroner og hull. Når spenningsforsyningen er gitt til halvleder, kan vi observere strømmen til ladebærerne. Avhengig av ladebærens polaritet tiltrekkes den av batteripolene. Derfor kan det elektriske feltet påføres på grunn av strømmen av ladningsbærere for å generere strømmen. Den essensielle hastigheten for strømmen av ladningsbærere kan kalles drivhastighet. Her er et spørsmål til deg, hva er diffusjonsstrøm?
