什么是漂移电流:推导与计算
电荷载体的运动或电流在凝聚态物理和电化学中,漂移电流被称为漂移电流。这是由于在给定距离上施加的电场造成的。这通常称为电动势。在半导体材料中,一旦施加电场,就会产生电流,因为其中的载流子在流动半导体.电荷载流子在漂移电流中的平均速度称为漂移电流。由此产生的电流和漂移速度可以用电子或电迁移率来描述。本文对漂移流进行了综述。
什么是漂移流?
推导:载流子的流动响应于电场被称为漂移电流。这个概念经常用于半导体中的电子和空穴。尽管如此,这个概念也被用于金属、电解质等。
一旦电场作用在半导体上,载流子就会开始流动以产生电流。半导体中的空穴将穿过电场而电子将向电场的相反方向流动。在这里,每一个载流子流动可以描述为一个恒定的漂移速度(Vd)。这个电流的总和主要取决于载流子的注意力和它们在材料中的迁移率。
请参阅此链接了解什么是半导体中的扩散电流及其衍生
半导体漂移电流
我们知道半导体中存在两种类型的载流子,即电子和空穴。一旦电场作用在半导体上,电子流将朝电池的+Ve端方向流动,而空穴则朝电池的-Ve端方向流动。
在半导体中,负电荷载流子是电子,正电荷载流子是空穴。我们已经讨论过,电子流动的方向将被电池的正极吸引,而空穴则被电池的负极吸引。
在半导体材料中,由于原子之间的不断碰撞,电子的流动方向会发生改变。每次电子流都会撞击一个原子并以随机的方式反弹回来。施加在半导体上的电压并不能阻止碰撞以及电子的随机运动;然而,它使电子向正极方向漂移。
由于电场或外加电压的作用,电子或空穴所能达到的平均速度称为漂移速度。
计算
电子的漂移速度可以表示为
Vn=µnE
同样地,空穴漂移速度可表示为
Vp=µpE
由上式可知
Vn和Vp是电子和空穴的漂移速度
μ n和μ p是电子和空穴的迁移率
'E'是应用电场
漂移电流密度推导
由自由电子引起的电流密度可以写成
Jn= enµnE
由于孔洞而产生的电流密度可以写成
Jp= epµpE
由上式可知,
因为电子和空穴,Jn和Jp正在漂移电流密度
e =电子电荷(1.602 × 10-19库仑)。
n&p是没有的。电子孔
所以电流的密度推导可以写成
J = Jn + Jp
将Jn和Jp值代入上式,则得到
= enµnE + epµpE
J = eE(nµn + pµp)
电流与漂移速度的关系
在导体中,长度和区域用L&A表示。因此,可以给出导体体积人工智能
如果没有。对于导体中每个单位体积的自由电子数是n,那么整个的。是A/n。
如果每个电子的电荷是e,那么导体内电子的全部电荷就是
q = a / ne
当使用电池在导体的两端施加电压时,电场就会发生在导体的两端
E = V / l
由于这个电场,导体内的电子流将开始以漂移速度流向导体的正极。因此,通过导体穿过电子所花费的时间可以表示为
T = l / vd
当电流我= q / t
将Q和T值代入上式,则得到
I = (A/ne)/(l/vd) = Anevd
在上式中,A, n, e是常数。所以I与漂移速度成正比(I∞vd)
请参阅此链接以了解漂移电流和扩散电流的区别是什么
常见问题
什么是半导体中的漂移和扩散电流?
半导体中的电流流动是漂移和扩散电流。
2)漂移电流和扩散电流的主要区别是什么?
这个电流主要取决于施加的电场:如果没有电场,就没有漂移电流,而扩散电流即使在半导体中有电场也会发生
3)。目前的定义是什么?
载流子的流动称为电流。这可以由欧姆定律(V = IR)计算出来。
4).电流有哪些类型?
它们是AC(交流电)和DC(直流)
5)漂移速度公式是什么?
可以用公式I = nqAvd来计算
6)影响漂移速度的因素有哪些?
高温和高载流子浓度等因素。
7)。半导体类型是什么?
它们是内在半导体和外在半导体
8)漂移速度取决于横截面面积吗?
不,它不依赖于横截面积或线的长度
扩散电流在半导体中是如何发生的?
由于载流子的扩散,半导体可以产生扩散电流。
10)。膝盖电压是什么?
如果电压高于某一阈值,那么电流将流过二极管,所以这被称为膝电压。
因此,这是关于漂移电流概述在半导体技术中,计算及其推导。因此,这是关于漂移电流在半导体,计算和推导的概述。这一概念主要涉及掺杂半导体,其中包括电子和空穴等电荷载流子。一旦电压供应给半导体,我们就可以观察到载流子的流动。根据载流子的极性,它会被电池的两端吸引。因此,可以通过载流子的流动施加电场来产生电流。载流子流动的基本速度可以称为漂移速度。这里有个问题,什么是扩散电流?