Difuzijski tok se večinoma ustvarja v polprevodniki kjer doping ni dosleden. Torej, da je doping skladen, nosilci naboja znotraj tega potekajo od območja visoke koncentracije do nizke koncentracije. Torej je to znano kot difuzijski tok. Na splošno se ta postopek ne zgodi znotraj vodnikov. Glavna funkcija tega toka v polprevodniku je posledica prevladujočega toka na spoju. V pogojih stabilnosti so neto tokovi enaki nič, saj je neposredni tok nepristranski skozi obratni tok odnašanja, vendar sta oba toka, kot sta premik in difuzija, prisotna v območju izčrpavanja. Ta članek obravnava pregled sistema kaj misliš z difuzijskim tokom in njegova formula.
Kaj je difuzijski tok?
Opredelitev: Difuzijski tok lahko definiramo kot nosilce naboja znotraj polprevodnik kot luknje ali elektroni prehajajo iz stanja visoke koncentracije v stanje nizke koncentracije. Območje, kjer je lahko prisotnih več elektronov, je znano kot višja koncentracija, območje, kjer je lahko majhno število elektronov, pa nizka koncentracija. Tok toka lahko nastane zaradi pretoka nosilcev naboja iz visokih regij v nizke regije. Proces difuzije se večinoma pojavi znotraj polprevodnika, kadar je ta dopiran neenakomerno.
Difuzijski tok v polprevodniku tipa N
Diagram polprevodnika tipa n je prikazan spodaj. Ko upoštevamo nestalno dopiran polprevodniški material N-tipa, je na visoki ravni prisotnih več elektronov, medtem ko je nizko število elektronov prisotnih na nizkorevijskih področjih. Pojav števila elektronov na visoki strani v polprevodniškem materialu je lahko več. Posledično lahko odbojno silo doživljamo drug od drugega. Pretok elektronov v polprevodniškem materialu bo od visokega do nizkega območja, da dobimo konstantno koncentracijo elektronov.
difuzijski tok v polprevodniku
Zato material postane enakovreden koncentraciji elektronov. Elektroni, ki tečejo iz leve regije v desno, bodo tvorili tok. V tem materialu se postopek difuzije večinoma pojavlja na enak način. Oba toka všeč odnašanje & v polprevodniških napravah bo prišlo do difuzije. Ta tok se lahko pojavi, ko je uporabljeno električno polje in se ne zgodi znotraj voznik . Smer tega toka je podobna ali obratna v primerjavi z visečim tokom.
Formula difuzijskega toka
Formula difuzijskega toka za koncentracijski gradient in enačbo gostote je obravnavana spodaj.
Gradient koncentracije
V katerem koli polprevodniškem materialu obstaja koncentracija elektronov v luknjah. Razlika znotraj tega elektrona sicer lahko koncentracijo lukenj imenujemo koncentracijski gradient. Gostota je primerljiva z gradientom koncentracije.
Če je vrednost gradienta koncentracije visoka, bo posledično gostota toka velika. Če je vrednost gradienta koncentracije manjša, je tudi gostota difuzije nizka.
Enačbe med gradienti gostote in koncentracije lahko zapišemo kot
Enačba gradienta koncentracije in gostote toka polprevodnika tipa N je prikazana spodaj.
Jn ∝ dn / dx
Enačba gradienta koncentracije in gostote toka polprevodnika tipa P je prikazana spodaj.
Jp ∝ dn / dx
Tu glede na luknje in elektrone pomeni gostoto
V zgornjih enačbah je 'Jn' trenutna gostota zaradi elektronov
'Jp' je difuzija gostote toka zaradi lukenj.
Enačba gostote difuzijske tokove
Gostoto difuzije zaradi nosilne koncentracije elektronov lahko zapišemo z mdva/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Tudi difuzijsko gostoto zaradi nosilne koncentracije lukenj lahko zapišemo kot
Jp = -eDp dp / dx
Zgornja enačba je za gostote difuzijskih gostot glede na elektrone in luknje, lahko pa celotno gostoto toka posameznih lukenj ali elektronov dobimo z vsoto difuzijskega in odnašalnega toka.
V zgornjih enačbah sta 'Dn' in 'Dp' koeficient difuzije elektronov in lukenj
Skupna gostota difuzije glede na elektrone je zapisana kot
Jn = viseči tok + difuzijski tok
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Celotna gostota difuzije lukenj je podana skozi posamezne enačbe gostote elektronov in lukenj. Tako lahko gostoto celotnega toka zapišemo kot
Jp = viseči tok + difuzijski tok
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Pogosta vprašanja
1). Kaj je difuzijski tok v polarografiji?
Elektroda, kot je kapljanje živega srebra v polarografiji, nadzoruje pretok s hitrostjo difuzije aktivnih raztopin skozi koncentracijo gradienta, ki nastane z odstranjevanjem molekul ali ionov s površine elektrode.
2). Kolikšna je difuzijska dolžina?
Povprečna dolžina nosilca, ki teče med tvorbo in rekombinacijo, je znana kot difuzijska dolžina.
3). Kaj je trenutno?
To je pretok nosilca električnega naboja.
4). Kakšna je trenutna formula?
Formula je I = V / R
Kje,
'I' je električni tok
‘V’ je električna napetost
‘R’ je upor žice
5). Kaj pomeni drift?
Premični tok je pretok nosilcev naboja, kot so elektroni in luknje, zaradi uporabljenega električnega polja ali napetosti.
Tu gre torej za to pregled difuzijskega toka in enačbe teh gostot toka lahko opišemo tako za elektrone kot za luknje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je razlika med visečim in difuzijskim tokom?
