拡散電流は主に 半導体 ドーピングが一貫していない場合。したがって、ドーピングを一貫させるために、この内部の電荷キャリアの流れは、高濃度の領域から低濃度の領域に発生します。したがって、これは拡散電流として知られています。通常、このプロセスは導体内では発生しません。半導体内のこの電流の主な機能は、接合部の支配的な電流によるものです。安定状態では、順方向電流は逆方向ドリフト電流によって不偏であるため、正味電流はゼロですが、ドリフトと拡散などの両方の電流が空乏領域に存在します。この記事では、 拡散電流とはどういう意味ですか とその式。
拡散電流とは何ですか？
定義： 拡散電流は、内の電荷キャリアとして定義できます。 半導体 正孔や電子のように、高濃度状態から低濃度状態に流れます。多数の電子が存在する可能性のある領域は高濃度と呼ばれ、少数の電子が存在する可能性のある領域は低濃度と呼ばれます。高領域から低領域への電荷キャリアの流れにより、電流の流れを生成することができます。拡散のプロセスは、それが一貫してドープされていない場合、主に半導体内で発生します。
N型半導体の拡散電流
n型半導体の図を以下に示します。一貫性のないドープされたN型半導体材料を考えると、高レベル領域には多数の電子が存在しますが、低レベル領域には少数の電子が存在します。半導体材料の高レベル側での電子数の発生はもっと多くなる可能性があります。その結果、反発力が互いに発生する可能性があります。半導体材料内の電子の流れは、一定の電子濃度を得るために、高領域から低領域へとなります。
半導体内の拡散電流
したがって、材料は電子濃度と同等になります。左の領域から右の領域に流れる電子は電流を形成します。この材料では、拡散のプロセスは主に同じ方法で発生します。のような両方の流れ ドリフト ＆拡散は半導体デバイス内で発生します。この電流は、電界が印加されたときに発生する可能性があり、 運転者 。この電流の方向は、ドリフト電流と比較すると類似または逆です。
拡散電流式
濃度勾配と密度の式の拡散電流式については、以下で説明します。
濃度勾配
どの半導体材料にも、電子が存在し、そうでなければ正孔が集中します。この電子内の視差、さもなければ正孔濃度は、濃度勾配と呼ぶことができます。密度は濃度勾配と比較されます。
濃度勾配の値が高い場合、その後、電流の密度が高くなります。濃度勾配の値が小さい場合、拡散密度も低くなります。
密度と濃度勾配の間の方程式は、次のように書くことができます。
N型半導体の濃度勾配と電流密度の式を以下に示します。
Jn∝ dn / dx
P型半導体の濃度勾配と電流密度の式を以下に示します。
Jp∝ dn / dx
ここで、電子だけでなく正孔に関しても、密度を意味します。
上記の式で、「Jn」は電子による電流密度です。
「jp」は、正孔による電流密度の拡散です。
拡散電流密度の式
電子のキャリア濃度による拡散密度は、次のように書くことができます。 m二/V.s
Jn = + eDn dn / dx
同様に、正孔のキャリア濃度による拡散密度は次のように書くことができます。
Jp = -eDp dp / dx
上記の式は、電子と正孔に関する拡散密度の密度に関するものですが、それぞれの正孔または電子の電流の全体的な密度は、拡散電流とドリフト電流の合計で求めることができます。
上記の式で、「Dn」と「Dp」は電子と正孔の拡散係数です。
電子に関する総拡散密度は次のように記述されます。
Jn =ドリフト電流+拡散電流
Jn =enμnE+ eDn dn / dx
正孔の全体的な拡散密度は、電子と正孔の個々の密度方程式によって与えられます。したがって、総電流の密度は次のように書くことができます。
Jp =ドリフト電流+拡散電流
Jp = epμpE– eDp dp / dx
よくある質問
1）。ポーラログラフィーにおける拡散電流とは何ですか？
ポーラログラフィーで水銀を滴下するような電極であるこの流れは、電極の表面で分子またはイオンを除去することによって生成される勾配濃度全体にわたる活性溶液タイプの拡散速度によって制御されます。
2）。拡散距離はどれくらいですか？
生成と再結合の間を流れるキャリアの平均長さは、拡散長として知られています。
3）。現在は何ですか？
これは、電荷キャリアの流量です。
4）。現在の式は何ですか？
式はI = V / Rです。
どこ、
「私」は電流です
「V」は電圧です
「R」はワイヤーの抵抗です
5）。ドリフトとはどういう意味ですか？
ドリフト電流は、印加された電界または電圧による電子や正孔などの電荷キャリアの流れです。
したがって、これはすべてについてです 拡散電流の概要 そして、これらの電流密度の方程式は、正孔だけでなく電子についても説明できます。ここにあなたへの質問があります、ドリフトと拡散電流の違いは何ですか？
