Gibanje nosilcev polnjenja oz električni tok znotraj kondenzirane snovi je fizika in elektrokemija znana kot viseči tok. To se lahko zgodi zaradi uporabljenega električnega polja na določeni razdalji. To pogosto imenujemo elektromotorna sila. V polprevodniškem materialu, ko je uporabljeno električno polje, lahko nastane tok zaradi toka nosilcev naboja znotraj polprevodnik . Povprečna hitrost nosilca naboja znotraj odnašnega toka je znana kot odmični tok. Nastalo hitrost toka in odnašanja lahko opišemo z elektronsko ali električno mobilnostjo. Ta članek obravnava pregled odnašalnega toka.
Kaj je Drift Current?
Izpeljava: Pretok nosilcev naboja kot odziv na električno polje je znan kot odmični tok. Ta koncept se pogosto uporablja v kontekstu elektronov in lukenj v polprevodniku. Čeprav se ta koncept uporablja tudi v kovinah, elektrolitih itd.
Premični tok
Ko je na polprevodniku uporabljeno električno polje, bodo nosilci naboja začeli teči za ustvarjanje toka. Luknje v polprevodniku bodo tekle skozi električno polje, medtem ko bodo elektroni tekli nasproti električnega polja. Tu lahko vsak tok nosilca naboja opišemo kot konstantno hitrost odnašanja (Vd). Vsota tega toka je v glavnem odvisna od pozornosti nosilcev naboja in njihove gibljivosti znotraj materiala.
Prosimo, glejte to povezavo, če želite izvedeti več o tem Kaj je difuzijski tok v polprevodnikih in njegove izvedbe
Premični tok v polprevodniku
Vemo, da sta v polprevodniku prisotni dve vrsti nosilcev naboja, in sicer elektroni in luknje. Ko je električno polje aplicirano na polprevodnik, bo tok elektronov usmerjen v smeri + Ve konca akumulatorja, luknje pa bodo tekle v smeri -Ve konca akumulatorja.
Premični tok v polprevodniku
V polprevodniku so nosilci negativnega naboja elektroni, pozitivno nabiti nosilci pa luknje. Že smo razpravljali, da bo smer pretoka elektronov privlačil pozitivni priključek akumulatorja, luknje pa negativni priključek akumulatorja.
V polprevodniškem materialu se bo smer pretoka elektronov spremenila zaradi neprekinjenega trčenja skozi atome. Vsakič, ko pretok elektronov udari v atom in se naključno odbije. Napetost, ki deluje na polprevodnik, ne preprečuje trčenja in gibanja naključnih elektronov, vendar povzroči, da elektroni odnesejo v smeri pozitivnega terminala.
Zaradi električnega polja ali uporabljene napetosti lahko povprečno hitrost dosežemo z elektroni ali luknjami, ki so znane kot hitrost odnašanja.
Izračun
Hitrost odnašanja elektronov lahko damo kot
Vn= µnJE
Podobno lahko hitrost odnašanja lukenj podamo kot
Vstr= µstrJE
Iz zgornjih enačb
Vn in Vp so hitrost odnašanja elektronov in lukenj
µn & µp sta gibljivost elektronov in lukenj
„E“ je uporabljeno električno polje
Izpeljava gostote toka odnašanja
Gostoto tega toka zaradi prostih elektronov lahko zapišemo kot
Jn= enµnJE
Gostoto tega toka zaradi lukenj lahko zapišemo kot
Jstr= epµstrJE
Iz zgornjih enačb,
Jn & Jp se gibljeta v gostoti toka zaradi elektronov in lukenj
e = naboj elektronov (1,602 × 10-19 kulomov).
n & p sta št. elektronov in lukenj
Torej lahko izpeljavo gostote tega toka dobimo kot
J = Jn + Jp
V zgornji enačbi nadomestimo vrednosti Jn & Jp, potem dobimo
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
Razmerje med trenutno in premično hitrostjo
V vodniku sta dolžina in površina označena z l & A. Tako lahko prostornino vodnika damo kot AI
Če je št. prostih elektronov za vsako enoto prostornine v vodniku je 'n', potem je celotna št. prostih elektronov v vodniku bo A / n.
Če je naboj na vsakem elektronu ‘e’, je celoten naboj na elektronih znotraj vodnika podan kot
Q = A / št
Ko se na obeh sponkah vodnika napaja napetost z baterijo, lahko čez vodnik pride do električnega polja
E = V / l
Zaradi tega električnega polja bo pretok elektronov znotraj vodnika začel teči s hitrostjo odnašanja proti pozitivnemu koncu vodnika. Tako je čas, potreben za prehod vodnika skozi elektrone, podan kot
T = l / npr
Ko je trenutno I = q / t
V zgornji enačbi nadomestimo vrednosti Q & T, potem dobimo
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
V zgornji enačbi so A, n & e konstantne. Torej je 'I' neposredno sorazmeren s hitrostjo odnašanja (I∞vd)
Poglejte to povezavo, če želite izvedeti več o Kaj je drift in difuzijski tok in njihove razlike
Pogosta vprašanja
1). Kaj je premični in difuzijski tok znotraj polprevodnika?
Pretok tokov v polprevodniku je viseči in difuzijski tok.
2). Kakšna je glavna razlika med visečim in difuzijskim tokom?
Ta tok je v glavnem odvisen od uporabljenega uporabljenega električnega polja: če ni električnega polja, ni premikajočega toka, medtem ko se difuzijski tok zgodi, čeprav je v polprevodniku električno polje
3). Kakšna je definicija toka?
Pretok nosilcev naboja je znan kot tok. To lahko izračunamo iz Ohmovega zakona (V = IR)
4). Katere so vrste toka?
So AC (izmenični tok) in DC (enosmerni tok)
5). Kakšna je formula hitrosti odnašanja?
Izračuna se lahko s formulo I = nqAvd
6) Kateri so dejavniki, ki bodo vplivali na hitrost odnašanja?
Dejavniki, kot so visoka temperatura in visoka koncentracija nosilca.
7). Kakšne so vrste polprevodnikov?
So lastni polprevodniki in zunanji polprevodniki
8). Ali je hitrost odnašanja odvisna od površine preseka?
Ne, ni odvisno od površine preseka ali dolžine žice
9). Kako se bo v polprevodniku pojavil difuzijski tok?
Difuzijski tok lahko povzroči polprevodnik zaradi difuzije nosilca naboja.
10). Kaj je napetost kolena?
Če je napetost višja od določenega praga, bo tok tekel skozi diodo, zato se to imenuje napetost kolena.
Tu gre torej za to pregled visečega toka v polprevodniku, izračun in njegovo izpeljava. Tu gre torej za pregled odnašanja toka v polprevodniku, izračun in njegovo izpeljavo. Ta koncept vključuje predvsem dopiran polprevodnik, kjer vključuje nosilce naboja, kot so elektroni in luknje. Ko je polprevodniku dana napetost, lahko opazujemo pretok nosilcev naboja. Glede na polarnost nosilca polnjenja ga privlačijo terminali akumulatorja. Zato lahko električno polje uporabimo zaradi pretoka nosilcev naboja za ustvarjanje toka. Bistveno hitrost pretoka nosilcev naboja lahko imenujemo premična hitrost. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je difuzijski tok?
