El corrent de difusió es genera principalment a semiconductors on el dopatge no és coherent. Per tant, per fer que el dopatge sigui coherent, els portadors de càrrega flueixen dins d’aquest lloc des de la regió d’alta concentració a baixa concentració. Per tant, això es coneix com a corrent de difusió. En general, aquest procés no es produeix dins dels conductors. La funció principal d’aquest corrent dins del semiconductor es deu al corrent dominant a la unió. En la condició d’estabilitat, els corrents nets són nuls ja que el corrent cap endavant és imparcial a través del corrent de deriva inversa, però tant els corrents com la deriva i la difusió són presents a la regió d’esgotament. En aquest article es descriu una visió general de què vol dir per corrent de difusió i la seva fórmula.
Què és el corrent de difusió?
Definició: El corrent de difusió es pot definir com a portadors de càrrega dins un semiconductor com els forats o els electrons que flueixen des de l’estat d’alta concentració fins a l’estat de baixa concentració. La regió on hi pot haver un nombre d’electrons es coneix com a concentració més alta, mentre que la zona on hi pot haver un nombre baix d’electrons es coneix com a baixa concentració. El flux de corrent es pot generar a causa del flux de portadors de càrrega de regions altes a regions baixes. El procés de difusió es produeix principalment dins d’un semiconductor quan es dopa de manera poc consistent.
Corrent de difusió en semiconductor de tipus N
A continuació es mostra el diagrama d’un semiconductor de tipus n. Quan considerem un material semiconductor de tipus N no dopat de manera consistent, hi ha un nombre d’electrons presents en una regió d’alt nivell, mentre que el nombre baix d’electrons presents a les regions de baix nivell. L’aparició del nombre d’electrons al costat d’alt nivell del material semiconductor pot ser més gran. En conseqüència, es pot experimentar una força de repulsió entre si. El flux d'electrons en el material semiconductor serà d'una regió alta a una regió baixa per obtenir una concentració d'electrons consistent.
corrent de difusió en semiconductor
Per tant, el material obté l’equivalent a la concentració d’electrons. Els electrons que flueixen de la regió esquerra a la regió dreta formaran corrent. En aquest material, el procés de difusió es produeix principalment de la mateixa manera. Tant als corrents els agrada deriva & La difusió s'haurà produït dins de dispositius semiconductors. Aquest corrent es pot produir quan s’aplica el camp elèctric i no passa dins d’un conductor . La direcció d’aquest corrent és similar o inversa si es compara amb el corrent de deriva.
Fórmula de difusió actual
A continuació es discuteix la fórmula del corrent de difusió per al gradient de concentració i l'equació de densitat.
Gradient de concentració
En qualsevol material semiconductor, hi ha una concentració d’electrons en cas contrari. La disparitat dins d'aquest electró, en cas contrari, es pot anomenar concentració de forats com a gradient de concentració. La densitat és comparativa amb el gradient de concentració.
Si el valor del gradient de concentració és alt, posteriorment la densitat del corrent serà elevada. Si el valor del gradient de concentració és menor, la densitat de difusió també és baixa.
Les equacions entre les densitats i els gradients de concentració es poden escriure com
A continuació es mostra l’equació del gradient de concentració i la densitat de corrent del semiconductor de tipus N.
Jn ∝ dn / dx
A continuació es mostra l’equació del gradient de concentració i la densitat de corrent del semiconductor de tipus P.
Jp ∝ dn / dx
Aquí, pel que fa als forats i als electrons, significa la densitat
En les equacions anteriors, ‘Jn’ és la densitat de corrent a causa dels electrons
'Jp' és la difusió de la densitat de corrent a causa dels forats.
Equació de densitat de difusió actual
La densitat de difusió deguda a la concentració portadora d’electrons es pot escriure mitjançant m2/V.s
Jn = + eDn dn / dx
De la mateixa manera, la densitat de difusió a causa de la concentració portadora de forats es pot escriure com
Jp = -eDp dp / dx
L'equació anterior és per a les densitats de densitats de difusió respecte a electrons i forats, però la densitat global del corrent de forats o electrons respectius es pot donar per la suma del corrent de difusió i deriva.
En les equacions anteriors, 'Dn' i 'Dp' són el coeficient de difusió dels electrons i dels forats
La densitat de difusió total respecte als electrons s’escriu com
Jn = Corrent de deriva + Corrent de difusió
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Tota la densitat de difusió dels forats es dóna a través de les equacions de densitat individuals dels electrons i els forats. Per tant, la densitat del corrent total es pot escriure com
Jp = Corrent de deriva + Corrent de difusió
Jp = epμpE - eDp dp / dx
Preguntes freqüents
1). Què és el corrent de difusió a la polarografia?
Un elèctrode com deixar caure mercuri a la polarografia, el flux es controla a través de la velocitat de difusió dels tipus de solució activa a través de la concentració de gradient generada mitjançant l’eliminació de molècules o ions a la superfície de l’elèctrode.
2). Quina és la longitud de difusió?
La longitud mitjana d’un portador que flueix entre generació i recombinació es coneix com a longitud de difusió.
3). Què és actual?
És el cabal del portador de càrrega elèctrica.
4). Quina és la fórmula actual?
La fórmula és I = V / R
On,
‘Jo’ és el corrent elèctric
‘V’ és una tensió elèctrica
‘R’ és la resistència del fil
5). Què significa deriva?
El corrent de deriva és el flux de portadors de càrrega com electrons i forats a causa del camp elèctric o de la tensió aplicada.
Per tant, tot això es tracta una visió general del corrent de difusió i les equacions d’aquestes densitats de corrent es poden descriure tant per a electrons com per a forats. Aquí teniu una pregunta, quina diferència hi ha entre corrent de deriva i difusió?
