Difüzyon akımı esas olarak yarı iletkenler dopingin tutarlı olmadığı durumlarda. Dopingi tutarlı hale getirmek için, bunun içindeki yük taşıyıcılar yüksek konsantrasyon bölgesinden düşük konsantrasyona doğru gerçekleşir. Yani bu, difüzyon akımı olarak bilinir. Genelde bu işlem iletkenler içinde gerçekleşmez. Bu akımın yarı iletken içindeki temel işlevi, bağlantı noktasındaki hakim akımdan kaynaklanmaktadır. Kararlılık durumunda, ileri akım ters sürüklenme akımı ile tarafsız olduğundan net akımlar sıfırdır, ancak hem sürüklenme hem de yayılma gibi akımlar tükenme bölgesinde mevcuttur. Bu makale, Difüzyon akımı ile ne demek istiyorsun ve formülü.
Difüzyon Akımı nedir?
Tanım: Difüzyon akımı, içindeki yük taşıyıcıları olarak tanımlanabilir. bir yarı iletken gibi delikler veya elektronlar yüksek konsantrasyon durumundan düşük konsantrasyon durumuna akar. Bir dizi elektronun bulunabileceği bölge daha yüksek konsantrasyon olarak bilinirken, düşük sayıda elektronun bulunabileceği alan düşük konsantrasyon olarak bilinir. Yük taşıyıcılarının yüksek bölgelerden alçak bölgelere akışı nedeniyle akım akışı oluşturulabilir. Yayılma süreci, tutarlı olmayan bir şekilde katkılanan bir yarı iletken içinde gerçekleşir.
N-tipi Yarı İletkende Difüzyon Akımı
Bir n-tipi yarı iletkenin diyagramı aşağıda gösterilmiştir. Tutarlı olmayan katkılı N tipi yarı iletken bir malzemeyi düşündüğümüzde, yüksek seviyeli bir bölgede bir dizi elektron bulunurken, düşük seviyeli bölgelerde az sayıda elektron bulunur. Yarı iletken malzemede üst düzey tarafta elektron sayısının oluşması daha fazla olabilir. Sonuç olarak, birbirinden itici bir kuvvet deneyimlenebilir. Yarı iletken malzemedeki elektron akışı, tutarlı bir elektron konsantrasyonu elde etmek için yüksek bir bölgeden düşük bir bölgeye olacaktır.
yarı iletkende difüzyon akımı
Bu nedenle, malzeme elektron konsantrasyonuna eşdeğer hale gelir. Sol bölgeden sağ bölgeye akan elektronlar akımı oluşturacaktır. Bu malzemede, difüzyon süreci esas olarak aynı şekilde gerçekleşir. Her iki akım da sürüklenme Yarı iletken cihazlarda & difüzyon oluşmuş olacaktır. Bu akım, elektrik alanı uygulandığında meydana gelebilir ve bir sürücü . Bu akımın yönü, sürüklenme akımı ile karşılaştırıldığında benzer veya tersidir.
Difüzyon Akımı Formülü
Konsantrasyon gradyanı ve yoğunluk denklemi için difüzyon akımı formülü aşağıda tartışılmaktadır.
Konsantrasyon gradyanı
Herhangi bir yarı iletken malzemede, elektronların varlığı, aksi takdirde delik konsantrasyonu vardır. Bu elektron içindeki eşitsizlik, aksi takdirde delik konsantrasyonu, konsantrasyon gradyanı olarak adlandırılabilir. Yoğunluk, konsantrasyon gradyanı ile karşılaştırmalıdır.
Konsantrasyon gradyanının değeri yüksekse, akabinde akımın yoğunluğu yüksek olacaktır. Konsantrasyon gradyanının değeri daha düşükse, difüzyon yoğunluğu da düşüktür.
Yoğunluklar ve konsantrasyon gradyanları arasındaki denklemler şu şekilde yazılabilir:
N tipi yarı iletkenin konsantrasyon gradyanı ve akım yoğunluğu denklemi aşağıda gösterilmiştir.
Jn ∝ dn / dx
P-tipi yarı iletkenin konsantrasyon gradyanı ve akım yoğunluğu denklemi aşağıda gösterilmiştir.
Jp ∝ dn / dx
Burada elektronların yanı sıra deliklere göre yoğunluğu ifade eder.
Yukarıdaki denklemlerde, 'Jn', elektronlardan dolayı mevcut yoğunluktur
'Jp', delikler nedeniyle akım yoğunluğunun yayılmasıdır.
Difüzyon Akımı Yoğunluk Denklemi
Elektronların taşıyıcı konsantrasyonundan kaynaklanan difüzyon yoğunluğu şu şekilde yazılabilir: miki/Vs
Jn = + eDn dn / dx
Aynı şekilde, deliklerin taşıyıcı konsantrasyonuna bağlı difüzyon yoğunluğu şu şekilde yazılabilir:
Jp = -eDp dp / dx
Yukarıdaki denklem, elektronlara ve deliklere göre difüzyon yoğunluklarının yoğunlukları içindir, ancak ilgili deliklerin veya elektronların akımının toplam yoğunluğu, difüzyon ve sürüklenme akımının toplamı ile verilebilir.
Yukarıdaki denklemlerde, 'Dn' ve 'Dp', elektronların ve ayrıca deliklerin difüzyon katsayısıdır.
Elektronlara göre toplam difüzyon yoğunluğu şu şekilde yazılır:
Jn = Drift Akımı + Difüzyon Akımı
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Deliklerin tüm difüzyon yoğunluğu, elektronların ve deliklerin bireysel yoğunluk denklemleri aracılığıyla verilir. Böylece toplam akımın yoğunluğu şu şekilde yazılabilir:
Jp = Drift akımı + Difüzyon akımı
Jp = epμpE - eDp dp / dx
SSS
1). Polarografide Difüzyon Akımı Nedir?
Polarografide cıvayı düşüren bir elektrot gibi, akış, elektrot yüzeyindeki molekülleri veya iyonları uzaklaştırarak üretilen gradyan konsantrasyonu boyunca aktif çözelti türlerinin difüzyon hızı ile kontrol edilir.
2). Difüzyon uzunluğu nedir?
Oluşturma ve rekombinasyon arasında akan bir taşıyıcının ortalama uzunluğu difüzyon uzunluğu olarak bilinir.
3). Akım nedir?
Elektrik yük taşıyıcısının akış hızıdır.
4). Mevcut formül nedir?
Formül I = V / R
Nerede,
'I' elektrik akımıdır
'V' bir elektrik voltajıdır
'R' telin direncidir
5). Drift Ne Demektir?
Sürüklenme akımı, uygulanan elektrik alan veya voltaj nedeniyle elektronlar ve delikler gibi yük taşıyıcıların akışıdır.
Böylece, bu tamamen difüzyon akımına genel bakış ve bu akım yoğunluklarının denklemleri elektron için olduğu kadar delikler için de tanımlanabilir. İşte size bir soru, sürüklenme ve difüzyon akımı arasındaki fark nedir?
