Der Diffusionsstrom wird hauptsächlich in erzeugt Halbleiter wo die Dotierung nicht konsistent ist. Um die Dotierung konsistent zu machen, findet der Ladungsträgerfluss innerhalb des Bereichs von hoher Konzentration zu niedriger Konzentration statt. Dies ist also als Diffusionsstrom bekannt. Im Allgemeinen tritt dieser Prozess nicht innerhalb von Leitern auf. Die Hauptfunktion dieses Stroms innerhalb des Halbleiters beruht auf dem dominierenden Strom am Übergang. Unter Stabilitätsbedingungen sind die Nettoströme Null, da der Vorwärtsstrom durch den Rückwärtsdriftstrom unverzerrt ist, jedoch sind beide Ströme wie Drift und Diffusion im Verarmungsbereich vorhanden. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über Was meinst du mit Diffusionsstrom? und seine Formel.
Was ist Diffusionsstrom?
Definition: Der Diffusionsstrom kann als Ladungsträger innerhalb definiert werden ein Halbleiter wie Löcher oder Elektronen fließen vom Zustand hoher Konzentration in den Zustand niedriger Konzentration. Der Bereich, in dem eine Anzahl von Elektronen vorhanden sein kann, ist als höhere Konzentration bekannt, während der Bereich, in dem eine geringe Anzahl von Elektronen vorhanden sein kann, als niedrige Konzentration bekannt ist. Der Stromfluss kann aufgrund des Flusses von Ladungsträgern von hohen Regionen zu niedrigen Regionen erzeugt werden. Der Diffusionsprozess findet hauptsächlich innerhalb eines Halbleiters statt, wenn dieser nicht konsistent dotiert ist.
Diffusionsstrom in N-Halbleitern
Das Diagramm eines n-Halbleiters ist unten gezeigt. Wenn wir ein nicht konsistent dotiertes Halbleitermaterial vom N-Typ betrachten, ist eine Anzahl von Elektronen in einem Bereich mit hohem Pegel vorhanden, während die geringe Anzahl von Elektronen in den Bereichen mit niedrigem Pegel vorhanden ist. Das Auftreten der Anzahl von Elektronen auf der Hochpegelseite im Halbleitermaterial kann größer sein. Folglich kann eine abstoßende Kraft voneinander erfahren werden. Der Elektronenfluss in dem Halbleitermaterial wird von einem hohen Bereich zu einem niedrigen Bereich gehen, um eine konsistente Elektronenkonzentration zu erhalten.
Diffusionsstrom im Halbleiter
Daher entspricht das Material der Elektronenkonzentration. Die Elektronen, die vom linken zum rechten Bereich fließen, bilden Strom. In diesem Material erfolgt der Diffusionsprozess hauptsächlich auf die gleiche Weise. Beide Ströme mögen Drift & Diffusion wird innerhalb von Halbleiterbauelementen aufgetreten sein. Dieser Strom kann auftreten, wenn das elektrische Feld angelegt wird, und er tritt nicht innerhalb von a auf Treiber . Die Richtung dieses Stroms ist im Vergleich zum Driftstrom ähnlich oder umgekehrt.
Diffusionsstromformel
Die Diffusionsstromformel für den Konzentrationsgradienten und die Dichtegleichung wird unten diskutiert.
Konzentrationsgradient
In jedem Halbleitermaterial gibt es eine Existenz der Elektronen, ansonsten Lochkonzentration. Die Ungleichheit innerhalb dieses Elektrons, ansonsten die Lochkonzentration, kann als Konzentrationsgradient bezeichnet werden. Die Dichte ist vergleichbar mit dem Konzentrationsgradienten.
Wenn der Wert des Konzentrationsgradienten hoch ist, ist anschließend die Stromdichte hoch. Wenn der Wert des Konzentrationsgradienten geringer ist, ist auch die Diffusionsdichte niedrig.
Die Gleichungen zwischen den Dichten und Konzentrationsgradienten können wie folgt geschrieben werden
Die Gleichung des Konzentrationsgradienten und der Stromdichte des Halbleiters vom N-Typ ist unten gezeigt.
Jn ∝ dn / dx
Die Gleichung des Konzentrationsgradienten und der Stromdichte des P-Halbleiters ist unten gezeigt.
Jp ∝ dn / dx
Hier bezeichnet es sowohl in Bezug auf Löcher als auch in Bezug auf Elektronen die Dichte
In den obigen Gleichungen ist 'Jn' die Stromdichte aufgrund von Elektronen
'Jp' ist die Diffusion der Stromdichte aufgrund von Löchern.
Diffusionsstromdichtegleichung
Die Diffusionsdichte aufgrund der Trägerkonzentration von Elektronen kann durch geschrieben werden mzwei/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Ebenso kann die Diffusionsdichte aufgrund der Trägerkonzentration von Löchern wie folgt geschrieben werden
Jp = -eDp dp / dx
Die obige Gleichung gilt für die Dichte der Diffusionsdichten in Bezug auf Elektronen und Löcher, aber die Gesamtdichte des Stroms der jeweiligen Löcher oder Elektronen kann durch die Summe des Diffusions- und Driftstroms angegeben werden.
In den obigen Gleichungen sind 'Dn' und 'Dp' der Diffusionskoeffizient von Elektronen sowie Löchern
Die Gesamtdiffusionsdichte in Bezug auf Elektronen wird geschrieben als
Jn = Driftstrom + Diffusionsstrom
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Die gesamte Diffusionsdichte von Löchern ergibt sich aus den einzelnen Dichtegleichungen von Elektronen und Löchern. Die Dichte des Gesamtstroms kann also wie folgt geschrieben werden
Jp = Driftstrom + Diffusionsstrom
Jp = epμpE - eDp dp / dx
FAQs
1). Was ist Diffusionsstrom in der Polarographie?
Bei einer Elektrode, die Quecksilber in der Polarographie fallen lässt, wird der Fluss durch die Diffusionsrate der aktiven Lösungstypen über die Gradientenkonzentration gesteuert, die durch Entfernen von Molekülen oder Ionen an der Oberfläche der Elektrode erzeugt wird.
2). Was ist die Diffusionslänge?
Die durchschnittliche Länge eines Trägers, der zwischen Erzeugung und Rekombination fließt, wird als Diffusionslänge bezeichnet.
3). Was ist aktuell?
Dies ist die Durchflussrate des elektrischen Ladungsträgers.
4). Wie lautet die aktuelle Formel?
Die Formel lautet I = V / R.
Wo,
'Ich' ist der elektrische Strom
'V' ist eine elektrische Spannung
'R' ist der Widerstand des Drahtes
5). Was bedeutet Drift?
Der Driftstrom ist der Fluss von Ladungsträgern wie Elektronen und Löchern aufgrund des angelegten elektrischen Feldes oder der angelegten Spannung.
Das ist also alles über eine Übersicht über den Diffusionsstrom und die Gleichungen dieser Stromdichten können sowohl für Elektronen als auch für Löcher beschrieben werden. Hier ist eine Frage für Sie, was ist der Unterschied zwischen Drift und Diffusionsstrom?
