Difusioonivool tekib peamiselt aastal pooljuhid kus doping pole järjekindel. Seega, et doping oleks järjepidev, toimub selles laengukandjate vool kõrge kontsentratsioonist madala kontsentratsioonini. Nii et seda nimetatakse difusioonivooluks. Üldiselt seda protsessi juhtides ei toimu. Selle voolu peamine funktsioon pooljuhis on tingitud ristmikul domineerivast voolust. Stabiilsuse tingimustes on netovoolud nullid, kuna edasivool on vastupidise triivivoolu kaudu erapooletu, kuid mõlemad voolud, nagu triiv ja difusioon, on ammendumispiirkonnas. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet mida sa mõtled difusioonvoolu all ja selle valem.
Mis on difusioonivool?
Definitsioon: Difusioonivoolu saab määratleda laengukandjatena pooljuht nagu augud või elektronid voolavad kõrge kontsentratsiooni olekust madala kontsentratsiooni olekusse. Piirkonda, kus võib olla mitu elektroni, nimetatakse kõrgemaks kontsentratsiooniks, samas kui piirkonda, kus võib esineda väike elektronide arv, nimetatakse madalaks kontsentratsiooniks. Vooluhulka saab tekitada laengukandjate voo tõttu kõrgetest piirkondadest madalatesse piirkondadesse. Difusiooniprotsess toimub peamiselt pooljuhi sees, kui seda leotatakse ebaühtlaselt.
D-difusioonivool N-tüüpi pooljuhis
N-tüüpi pooljuhi skeem on toodud allpool. Kui arvestada mitte-järjepidevalt legeeritud N-tüüpi pooljuhtmaterjaliga, siis on kõrgel tasemel piirkonnas mitu elektroni, samal ajal kui madala taseme piirkondades on väike elektronide arv. Elektronide arvu esinemine pooljuhtmaterjali kõrgel küljel võib olla rohkem. Järelikult saab üksteiselt tõrjuvat jõudu kogeda. Elektroonide voog pooljuhtmaterjalis toimub kõrgest piirkonnast madalasse, et saada ühtlane elektronide kontsentratsioon.
difusioonvool pooljuhis
Seetõttu saab materjal ekvivalendi elektronide kontsentratsiooniga. Vasakust piirkonnast paremasse piirkonda voolavad elektronid moodustavad voolu. Selles materjalis toimub difusiooniprotsess peamiselt samal viisil. Mõlemale hoovusele meeldib triivima & difusioon on toimunud pooljuhtseadmetes. See vool võib tekkida elektrivälja rakendamisel ja see ei toimu a piires autojuht . Selle voolu suund on triivvooluga võrreldes sarnane või vastupidine.
Difusioonivoolu valem
Kontsentratsiooni gradiendi ja tiheduse võrrandi difusioonivoolu valemit käsitletakse allpool.
Kontsentratsiooni gradient
Igas pooljuhtmaterjalis on elektronide olemasolu, muidu aukude kontsentratsioon. Selle elektroni erinevust võib muidu nimetada kontsentratsiooni gradiendiks. Tihedus on võrreldav kontsentratsiooni gradiendiga.
Kui kontsentratsioonigradiendi väärtus on kõrge, siis on voolutihedus suur. Kui kontsentratsiooni gradiendi väärtus on väiksem, on ka difusiooni tihedus madal.
Tiheduste ja kontsentratsioonigradientide vahelisi võrrandeid saab kirjutada järgmiselt
N-tüüpi pooljuhtide kontsentratsioonigradiendi ja voolutiheduse võrrand on näidatud allpool.
Jn ∝ dn / dx
Allpool on näidatud P-tüüpi pooljuhtide kontsentratsiooni gradiendi ja voolutiheduse võrrand.
Jp ∝ dn / dx
Siin tähistab see nii aukude kui ka elektronide suhtes tihedust
Ülaltoodud võrrandites on ‘Jn’ voolutihedus elektronide tõttu
‘Jp’ on voolutiheduse difusioon aukude tõttu.
Difusioonivoolu tiheduse võrrand
Elektronide kandekontsentratsioonist tingitud difusiooni tiheduse saab kirjutada järgmiselt mkaks/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Samuti võib aukude kandekontsentratsioonist tingitud difusiooni tiheduse kirjutada järgmiselt
Jp = -eDp dp / dx
Ülaltoodud võrrand on difusioonitiheduse tiheduste kohta elektronide ja aukude suhtes, kuid vastavate aukude või elektronide voolu üldtiheduse saab anda hajutus- ja triivvoolu summa abil.
Ülaltoodud võrrandites on ’Dn’ ja ‘Dp’ nii elektronide kui ka aukude difusioonikoefitsient
Kogu difusiooni tihedus elektronide suhtes kirjutatakse järgmiselt
Jn = triivvool + difusioonivool
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Aukude kogu difusiooni tihedus antakse läbi elektronide ja aukude individuaalsete tihedusvõrrandite. Seega võib kogu voolu tiheduse kirjutada järgmiselt
Jp = triivvool + difusioonivool
Jp = epμpE - eDp dp / dx
KKK
1). Mis on difusioonivool polarograafias?
Elektrood nagu elavhõbeda langetamine polarograafias, voolu reguleeritakse aktiivlahuse tüüpide difusioonikiiruse kaudu kogu elektroodi pinnal olevate molekulide või ioonide eemaldamisel tekkiva gradiendi kontsentratsiooni kaudu.
2). Kui suur on difusiooni pikkus?
Generaatori ja rekombinatsiooni vahel voolava kandja keskmine pikkus on tuntud kui difusiooni pikkus.
3). Mis on praegune?
See on elektrilaengukandja voolukiirus.
4). Mis on praegune valem?
Valem on I = V / R
Kus
‘I’ on elektrivool
‘V’ on elektriline pinge
‘R’ on traadi takistus
5). Mida triiv tähendab?
Triivvool on rakendatud elektrivälja või pinge tõttu laengukandjate, näiteks elektronide ja aukude vool.
Seega on see kõik ülevaade difusioonivoolust ja nende voolutiheduste võrrandeid saab kirjeldada nii elektronide kui ka aukude kohta. Siin on teile küsimus, mis vahe on triiv- ja difusioonivoolul?
