Ruch nośników ładunku lub prąd elektryczny w fizyce i elektrochemii materii skondensowanej nazywamy prąd dryftu. Może to nastąpić z powodu przyłożonego pola elektrycznego na określonej odległości. Nazywa się to często siłą elektromotoryczną. W materiale półprzewodnikowym po przyłożeniu pola elektrycznego można generować prąd, ponieważ przepływają w nim nośniki ładunku półprzewodnik . Średnia prędkość nośnika ładunku w prądzie dryftu jest nazywana prądem dryftu. Wynikową prędkość prądu i dryfu można opisać za pomocą ruchliwości elektronów lub elektryczności. W tym artykule omówiono przegląd prądu dryfu.
Co to jest prąd dryfu?
Pochodzenie: Przepływ nośników ładunku w odpowiedzi na pole elektryczne jest znany jako prąd dryfu. Pojęcie to jest często używane w kontekście elektronów i dziur w półprzewodniku. Mimo że ta koncepcja jest również stosowana w metalach, elektrolitach itp.
Dryft Current
Gdy pole elektryczne zostanie przyłożone do półprzewodnika, nośniki ładunku zaczną płynąć w celu wytworzenia prądu. Dziury w półprzewodniku będą przepływać przez pole elektryczne, podczas gdy elektrony będą płynąć przeciwnie do pola elektrycznego. Tutaj każdy przepływ nośnika ładunku można opisać jako stałą prędkość dryftu (Vd). Suma tego prądu zależy głównie od uwagi nośników ładunku i ich ruchliwości w materiale.
Aby dowiedzieć się więcej, skorzystaj z tego linku Co to jest prąd dyfuzyjny w półprzewodnikach i jego pochodne
Dryft Current in Semiconductor
Wiemy, że w półprzewodniku występują dwa rodzaje nośników ładunku, a mianowicie elektrony i dziury. Po przyłożeniu pola elektrycznego do półprzewodnika przepływ elektronów będzie odbywał się w kierunku zacisku + Ve baterii, a dziury będą płynąć w kierunku bieguna –Ve baterii.
Dryft Current in Semiconductor
W półprzewodniku nośnikami ładunku ujemnego są elektrony, a nośnikami naładowanymi dodatnio są dziury. Omówiliśmy już, że kierunek przepływu elektronów będzie przyciągany przez biegun dodatni baterii, podczas gdy dziury będą przyciągane przez biegun ujemny baterii.
W materiale półprzewodnikowym kierunek przepływu elektronów zostanie zmieniony z powodu ciągłego zderzenia atomów. Za każdym razem, gdy przepływ elektronów uderza w atom i odbija się z powrotem w losowy sposób. Napięcie przyłożone do półprzewodnika nie zapobiega zderzeniu ani przypadkowemu ruchowi elektronów, jednak powoduje, że elektrony dryfują w kierunku dodatniego zacisku.
Ze względu na pole elektryczne lub przyłożone napięcie, średnia prędkość może być osiągnięta przez elektrony lub dziury, znane jako prędkość dryfu.
Obliczenie
Prędkość dryfu elektronów można podać jako
Vn= µnJEST
Podobnie, prędkość dryfu dziur może być określona jako
Vp= µpJEST
Z powyższych równań
Vn i Vp to prędkość dryfu elektronów i dziur
µn i µp to ruchliwość elektronów i dziur
„E” oznacza przyłożone pole elektryczne
Wyprowadzanie gęstości prądu dryftu
Gęstość tego prądu z powodu wolnych elektronów można zapisać jako
jotn= enµnJEST
Gęstość tego prądu z powodu dziur można zapisać jako
jotp= epµpJEST
Z powyższych równań,
Jn i Jp dryfują gęstością prądu z powodu elektronów i dziur
e = ładunek elektronu (1,602 × 10-19 kulombów).
n & p nie są. elektronów i dziur
Zatem wyprowadzenie gęstości tego prądu można podać jako
J = Jn + Jp
Podstawmy wartości Jn i Jp w powyższym równaniu, a następnie otrzymamy
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
Zależność między prądem a prędkością dryfu
W przewodniku długość i obszar są oznaczone l & A. W ten sposób objętość przewodnika można podać jako AI
Jeśli nie. wolnych elektronów przypadających na każdą jednostkę objętości w przewodniku wynosi „n”, a więc całość nie. wolnych elektronów w przewodniku będzie A / n.
Jeśli ładunek na każdym elektronie wynosi „e”, to cały ładunek elektronów w przewodniku jest podany jako
Q = A / nie
Gdy napięcie zasilające jest przyłożone do dwóch zacisków przewodnika za pomocą baterii, wówczas pole elektryczne może wystąpić w poprzek przewodnika
E = V / l
Z powodu tego pola elektrycznego przepływ elektronów w przewodniku zacznie płynąć z prędkością dryfu w kierunku dodatniego zacisku przewodnika. Zatem czas potrzebny na przejście przewodnika przez elektrony można podać jako
T = l / np
Kiedy aktualne I = q / t
Zastąp wartości Q i T w powyższym równaniu, a następnie otrzymamy
I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
W powyższym równaniu A, n i e są stałe. Zatem „ja” jest wprost proporcjonalne do prędkości dryfu (I∞vd)
Skorzystaj z tego linku, aby dowiedzieć się o Co to jest prąd dryftu i dyfuzyjnego oraz ich różnice
FAQs
1). Co to jest prąd dryftu i dyfuzji w półprzewodniku?
Przepływ prądów w półprzewodniku to prądy dryftu i dyfuzji.
2). Jaka jest główna różnica między prądem dryftu a prądem dyfuzyjnym?
Prąd ten zależy głównie od przyłożonego pola elektrycznego: jeśli nie ma pola elektrycznego, nie ma prądu dryftu, podczas gdy prąd dyfuzyjny występuje, mimo że w półprzewodniku występuje pole elektryczne
3). Jaka jest definicja prądu?
Przepływ nośników ładunku nazywany jest prądem. Można to obliczyć na podstawie prawa Ohma (V = IR)
4). Jakie są rodzaje prądu?
Są to AC (prąd przemienny) i DC (prąd stały)
5). Jaki jest wzór na prędkość dryfu?
Można go obliczyć za pomocą wzoru I = nqAvd
6) Jakie czynniki będą wpływać na prędkość znoszenia?
Czynniki takie jak wysoka temperatura i wysokie stężenie nośnika.
7). Jakie są rodzaje półprzewodników?
Są to wewnętrzne półprzewodniki i zewnętrzne półprzewodniki
8). Czy prędkość znoszenia zależy od pola przekroju poprzecznego?
Nie, nie zależy to od pola przekroju ani długości drutu
9). Jak pojawi się prąd dyfuzyjny w półprzewodniku?
Prąd dyfuzyjny może być spowodowany przez półprzewodnik z powodu dyfuzji nośnika ładunku.
10). Co to jest napięcie kolanowe?
Jeśli napięcie jest wyższe niż określony próg, prąd przepłynie przez diodę, więc nazywa się to napięciem kolanowym.
A więc o to chodzi przegląd prądu dryfu w półprzewodnikach, obliczenia i ich wyprowadzenie. Chodzi więc o przegląd prądu dryftu w półprzewodnikach, obliczenia i jego wyprowadzenie. Ta koncepcja dotyczy głównie półprzewodnika domieszkowanego, w którym znajdują się nośniki ładunku, takie jak elektrony i dziury. Po podaniu napięcia na półprzewodnik możemy obserwować przepływ nośników ładunku. W zależności od biegunowości nośnika ładunku, jest on przyciągany do zacisków akumulatora. W związku z tym pole elektryczne można przyłożyć ze względu na przepływ nośników ładunku do generowania prądu. Istotną prędkość przepływu nośników ładunku można nazwać prędkością dryfu. Oto pytanie do Ciebie, czym jest prąd dyfuzyjny?
