Le courant de diffusion est principalement généré dans semi-conducteurs où le dopage n'est pas cohérent. Ainsi, pour rendre le dopage cohérent, le flux de porteurs de charge à l'intérieur de celui-ci a lieu de la région de concentration élevée à la région de concentration faible. C'est ce qu'on appelle donc le courant de diffusion. En général, ce processus ne se produit pas dans les conducteurs. La fonction principale de ce courant dans le semi-conducteur est due au courant dominant sur la jonction. Dans la condition de stabilité, les courants nets sont nuls car le courant direct est non biaisé par le courant de dérive inverse, mais les courants tels que la dérive et la diffusion sont présents dans la région d'appauvrissement. Cet article présente un aperçu de qu'entendez-vous par courant de diffusion et sa formule.
Qu'est-ce que le courant de diffusion?
Définition: Le courant de diffusion peut être défini comme les porteurs de charge dans un semi-conducteur des trous ou des électrons similaires passent d'un état de concentration élevée à un état de faible concentration. La région dans laquelle un certain nombre d'électrons peuvent être présents est connue sous le nom de concentration plus élevée, tandis que la zone où un faible nombre d'électrons peut être présent est connue sous le nom de faible concentration. Le flux de courant peut être généré en raison du flux de porteurs de charge des régions hautes vers les régions basses. Le processus de diffusion se produit principalement dans un semi-conducteur lorsqu'il n'est pas dopé de manière cohérente.
Courant de diffusion dans un semi-conducteur de type N
Le schéma d'un semi-conducteur de type n est illustré ci-dessous. Lorsque nous considérons un matériau semi-conducteur de type N dopé de manière non cohérente, un certain nombre d'électrons sont présents dans une région de haut niveau alors que le faible nombre d'électrons présents dans les régions de bas niveau. L'apparition du nombre d'électrons du côté de haut niveau dans le matériau semi-conducteur peut être plus importante. Par conséquent, une force répulsive peut être ressentie les uns des autres. Le flux d'électrons dans le matériau semi-conducteur se fera d'une région haute à une région basse pour obtenir une concentration d'électrons constante.
diffusion-courant-dans-semi-conducteur
Par conséquent, le matériau est équivalent à la concentration d'électrons. Les électrons circulant de la région gauche vers la région droite formeront du courant. Dans ce matériau, le processus de diffusion se déroule principalement de la même manière. Les deux courants comme dérive & la diffusion se sera produite dans les dispositifs à semi-conducteurs. Ce courant peut se produire lorsque le champ électrique est appliqué et il ne se produit pas dans un chauffeur . La direction de ce courant est similaire ou inversée par rapport au courant de dérive.
Formule de courant de diffusion
La formule du courant de diffusion pour le gradient de concentration et l'équation de densité est discutée ci-dessous.
Le gradient de concentration
Dans tout matériau semi-conducteur, il y a une existence des électrons sinon des trous de concentration. La disparité au sein de cet électron sinon la concentration des trous peut être appelée gradient de concentration. La densité est comparée au gradient de concentration.
Si la valeur du gradient de concentration est élevée, la densité du courant sera ensuite élevée. Si la valeur du gradient de concentration est inférieure, la densité de diffusion est également faible.
Les équations entre les densités et les gradients de concentration peuvent être écrites comme
L'équation du gradient de concentration et de la densité de courant du semi-conducteur de type N est présentée ci-dessous.
Jn ∝ dn / dx
L'équation du gradient de concentration et de la densité de courant du semi-conducteur de type P est présentée ci-dessous.
Jp ∝ dn / dx
Ici, en ce qui concerne les trous ainsi que les électrons, cela signifie la densité
Dans les équations ci-dessus, «Jn» est la densité de courant due aux électrons
«Jp» est la diffusion de la densité de courant due aux trous.
Équation de densité de courant de diffusion
La densité de diffusion due à la concentration de porteurs d'électrons peut être écrite par mdeux/Contre
Jn = + eDn dn / dx
De même, la densité de diffusion due à la concentration de porteurs de trous peut être écrite comme
Jp = -eDp dp / dx
L'équation ci-dessus est pour les densités de densités de diffusion par rapport aux électrons et aux trous mais la densité globale du courant des trous ou électrons respectifs peut être donnée par la somme du courant de diffusion et de dérive.
Dans les équations ci-dessus, «Dn» et «Dp» sont le coefficient de diffusion des électrons ainsi que des trous
La densité de diffusion totale par rapport aux électrons s'écrit
Jn = courant de dérive + courant de diffusion
Jn = enμnE + eDn dn / dx
La densité de diffusion entière des trous est donnée par les équations de densité individuelles des électrons et des trous. Ainsi, la densité du courant total peut être écrite comme
Jp = courant de dérive + courant de diffusion
Jp = epμpE - eDp dp / dx
FAQ
1). Qu'est-ce que le courant de diffusion en polarographie?
Une électrode comme la chute de mercure en polarographie, le débit est contrôlé par le taux de diffusion des types de solution active à travers le gradient de concentration généré en supprimant des molécules ou des ions à la surface de l'électrode.
2). Quelle est la durée de diffusion?
La longueur moyenne d'un porteur qui s'écoule entre la génération et la recombinaison est appelée longueur de diffusion.
3). Qu'est-ce que le courant?
C'est le débit du porteur de charge électrique.
4). Quelle est la formule actuelle?
La formule est I = V / R
Où,
«I» est le courant électrique
«V» est une tension électrique
«R» est la résistance du fil
5). Que signifie dérive?
Le courant de dérive est le flux de porteurs de charge comme les électrons et les trous en raison du champ électrique ou de la tension appliquée.
Ainsi, il s'agit de un aperçu du courant de diffusion et les équations de ces densités de courant peuvent être décrites pour les électrons aussi bien que pour les trous. Voici une question pour vous, quelle est la différence entre la dérive et le courant de diffusion?
