Drift и дифузия течения в полупроводници

Електрически ток може да се случи само при движение на полупроводници посока на носители на заряд. се създава или под въздействието на електрическо поле (дрейф), или поради неравномерно разпределение на носители на заряд от обема на кристала (дифузия). Ако електрическото поле отсъства, и носители на заряд имат еднаква концентрация в кристала, електрони и дупки правят непрекъснато случаен топлинна движение. носители на сблъскване с друг и с решетъчни атома скоростта и посоката на движение се променят през цялото време, така че токът в кристала не е така.

Под влияние на напрежението прилага към кристала в електрическо поле там. Движение нареди носители на заряд: електрони се движат към положителния електрод, дупка - до отрицателен. Когато това не спира топлинната движението на таксата превозвачи, които се дължат на тяхната сблъсък с атомите на полупроводника и примесите.

Насочено движение на носители на заряд под силата електрическо поле се нарича дрейф. ток, предизвикана от движението - дрифт ток. В този случай, текущия символ може да бъде по електронен път, ако е причинено от движението на електроните, или дупката, ако тя е създадена от движещ се посока дупките.

Средната скорост на таксата превозвачи в електричното поле е право пропорционална на силата на електричното поле:

М Коефициентът на пропорционалност се нарича мобилността електрон (евро), както и дупки (тт). Безплатни електроните се движат в пространството между кристалната решетка точки и дупките - с ковалентни връзки, така че средната скорост, а оттам и мобилността на електрона е по-голяма, отколкото дупка. В мобилност силициева основа по-малко от това на германий.

В присъщите полупроводници електрони и дупки концентрации са едни и същи, но поради различния им мобилност на електронния компонент на тока през дупката. електрони и дупки концентрации на онечистване полупроводникови различават значително, настоящото характер се определя от мнозинството носители: р-тип полупроводници - дупки, и п-тип полупроводници - електрони.

При вероятност неравномерно плътност носител на тяхната сблъсък помежду повече в полупроводниковата слой, когато тяхната концентрация е по-висока. Осъществяване на хаотично топлинно движение на таксата превозвачи се отклоняват към страната, където по-малък е броят на сблъсъци, т.е. се движат в посока на намаляване на концентрацията им.

Насочено движение на носители на заряд от слоя с по-висока концентрация от тях в слоя, в които концентрацията е по-ниска, се нарича дифузия. ток, причинени от това явление, - дифузия ток. Този ток, както и дрифт, може да бъде електронен или дупка.

Степента на неравномерно разпределение на носители на заряд се характеризира с градиент на концентрация; се определя като съотношението на промяна в концентрацията да променят разстоянието, на което тя се появява. По-голямата градиента на концентрация, т.е. остро от това се променя, толкова повече дифузия ток.

Електроните се движат от слой с висока концентрация в слой с ниска концентрация, както тя се движи рекомбинират с отвори, и обратно, в разсейващата слой с намалена концентрация на дупки рекомбинират с електрони. В този случай, концентрацията на излишък носител намалява.

Сходни публикации:

никой Намерено