Krūvininkų judėjimas arba elektros srovė kondensuotų medžiagų fizika ir elektrochemija yra vadinama dreifuojančia srove. Tai gali atsitikti dėl tam tikru atstumu veikiamo elektrinio lauko. Tai dažnai vadinama elektromotorine jėga. Puslaidininkinėje medžiagoje, pritaikius elektrinį lauką, gali atsirasti srovė dėl krūvininkų, tekančių viduje puslaidininkis . Krovinio nešiklio vidutinis greitis dreifo srovėje yra žinomas kaip dreifo srovė. Gautą srovės ir dreifo greitį galima apibūdinti naudojant elektroną arba elektrinį judrumą. Šiame straipsnyje aptariama dreifo srovės apžvalga.
Kas yra dreifuojanti srovė?
Išvedimas: Krūvininkų srautas reaguojant į elektrinis laukas yra žinomas kaip dreifo srovė. Ši sąvoka dažnai naudojama puslaidininkių elektronų ir skylių kontekste. Nors ši sąvoka taip pat naudojama metaluose, elektrolituose ir kt.
Dreifuojanti srovė
Kai puslaidininkiui bus pritaikytas elektrinis laukas, srovės generavimui pradės tekėti krūvininkai. Skylės puslaidininkyje tekės per elektrinį lauką, o elektronai - priešingai nei elektrinis laukas. Čia kiekvieną krūvininkų srautą galima apibūdinti kaip pastovų dreifo greitį (Vd). Šios srovės suma daugiausia priklauso nuo krūvininkų dėmesio ir jų mobilumo medžiagoje.
Norėdami sužinoti apie šią nuorodą, žiūrėkite šią nuorodą Kas yra difuzijos srovė puslaidininkiuose ir jų dariniai
Dreifuojanti srovė puslaidininkyje
Mes žinome, kad puslaidininkiuose yra dviejų tipų įkrovos nešikliai, būtent elektronai ir skylės. Kai elektrinis laukas bus pritaikytas puslaidininkiui, tada elektronų srautas bus akumuliatoriaus + Ve gnybto kryptimi, o skylės tekės akumuliatoriaus –Ve gnybto kryptimi.
Dreifuojanti srovė puslaidininkyje
Puslaidininkyje neigiamo krūvio nešėjai yra elektronai, o teigiamai įkrauti - skylės. Mes jau aptarėme, kad elektronų srauto kryptį pritrauks teigiamas akumuliatoriaus gnybtas, o skylutes - neigiamas akumuliatoriaus gnybtas.
Puslaidininkinėje medžiagoje elektronų srautas bus pakeistas dėl nuolatinio susidūrimo per atomus. Kiekvieną kartą, kai elektronų srautas smogia atomui ir atsitiktiniu būdu atšoka. Puslaidininkiui taikoma įtampa netrukdo susidūrimui, taip pat atsitiktiniam elektronų judėjimui, tačiau tai sukelia elektronų dreifą teigiamo gnybto kryptimi.
Dėl elektrinio lauko ar naudojamos įtampos vidutinį greitį galima pasiekti elektronais arba skylės yra žinomos kaip dreifo greitis.
Skaičiavimas
Elektronų dreifo greitį galima pateikti kaip
Vn= µnIS
Panašiai skylių dreifo greitis gali būti nurodytas kaip
Vp= µpIS
Iš minėtų lygčių
Vn ir Vp yra elektronų ir skylių dreifo greitis
µn & µp yra elektronų ir skylių judrumas
‘E’ yra taikomas elektrinis laukas
Dreifuojančio srovės tankio išvedimas
Šios srovės tankį dėl laisvųjų elektronų galima parašyti taip
Džn= enµnIS
Šios srovės tankis dėl skylių gali būti parašytas taip
Džp= epµpIS
Iš pirmiau pateiktų lygčių
Jn ir Jp dreifuoja srovės tankį dėl elektronų ir skylių
e = elektronų krūvis (1,602 × 10–19 kulonų).
n & p nėra. elektronų ir skylių
Taigi šios srovės tankio išvestį galima pateikti kaip
J = Jn + Jp
Pakeiskite Jn & Jp reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje, tada gausime
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
Dabartinio ir dreifuojančio greičio santykis
Laidininke ilgis ir plotas žymimi l & A. Taigi laidininko tūrį galima nurodyti kaip AI
Jei ne. laisvųjų elektronų kiekvienam laidininko tūrio vienetui yra „n“, tada visas Nr. laisvųjų elektronų laidininke bus A / n.
Jei kiekvieno elektrono krūvis yra „e“, tai visas laidininko elektronų krūvis nurodomas kaip
Q = A / ne
Kai naudojant akumuliatorių įtampa tiekiama per du laidininko gnybtus, elektrinis laukas gali atsirasti per laidininką
E = V / l
Dėl šio elektrinio lauko elektronų srautas laidininke pradės tekėti per dreifo greitį link teigiamo laidininko gnybto. Taigi laiką, per kurį praeiti laidininkas per elektronus, galima nurodyti kaip
T = l / pvz
Kai srovė I = q / t
Pakeiskite Q & T reikšmes aukščiau pateiktoje lygtyje, tada gausime
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
Pirmiau pateiktoje lygtyje A, n ir e yra pastovūs. Taigi „aš“ yra tiesiogiai proporcingas dreifo greičiui (I∞vd)
Žr. Šią nuorodą, jei norite sužinoti apie Kas yra dreifo ir difuzijos srovė ir jų skirtumai
DUK
1). Kas yra dreifo ir difuzijos srovė puslaidininkyje?
Srovių srautas puslaidininkyje yra dreifo ir difuzijos srovės.
2). Koks pagrindinis skirtumas tarp dreifuojančios ir difuzinės srovės?
Ši srovė daugiausia priklauso nuo taikomo elektrinio lauko: jei nėra elektrinio lauko, nėra dreifuojančios srovės, o difuzinė srovė vyksta, nors puslaidininkyje yra elektrinis laukas
3). Koks yra srovės apibrėžimas?
Krūvininkų srautas yra žinomas kaip srovė. Tai galima apskaičiuoti pagal Ohmo dėsnį (V = IR)
4). Kokios yra srovės rūšys?
Jie yra kintamosios srovės (kintamosios srovės) ir nuolatinės srovės (nuolatinės srovės)
5). Kokia yra dreifo greičio formulė?
Ją galima apskaičiuoti pagal formulę I = nqAvd
6). Kokie veiksniai turės įtakos dreifo greičiui?
Tokie veiksniai kaip aukšta temperatūra ir didelė nešiklio koncentracija.
7). Kokie yra puslaidininkių tipai?
Jie yra vidiniai puslaidininkiai ir išoriniai puslaidininkiai
8). Ar dreifo greitis priklauso nuo skerspjūvio ploto?
Ne, tai nepriklauso nuo skerspjūvio ploto ar vielos ilgio
9). Kaip difuzinė srovė vyks puslaidininkyje?
Difuzijos srovę gali sukelti puslaidininkis dėl krūvininko difuzijos.
10). Kas yra kelio įtampa?
Jei įtampa yra didesnė už tam tikrą ribą, srovė tekės per visą diodą, todėl tai vadinama kelio įtampa.
Taigi, viskas apie tai dreifuojančios srovės apžvalga puslaidininkyje, skaičiavime ir jo išvedime. Taigi visa tai yra puslaidininkio dreifo srovės apžvalga, skaičiavimas ir jos išvedimas. Ši sąvoka daugiausia susijusi su legiruotu puslaidininkiu, kur ji apima krūvius, tokius kaip elektronai ir skylės. Kai įtampa tiekiama puslaidininkiui, galime stebėti krūvininkų srautą. Priklausomai nuo įkroviklio laikiklio poliškumo, jį pritraukia akumuliatoriaus gnybtai. Todėl elektrinį lauką galima panaudoti dėl krūvininkų srauto srovei generuoti. Esminį krūvininkų srauto greitį galima vadinti dreifo greičiu. Štai jums klausimas, kas yra difuzinė srovė?
