अर्धचालक और इसके व्युत्पत्तियों में वर्तमान प्रवाह क्या है

प्रसार धारा मुख्य रूप से उत्पन्न होती है अर्धचालकों जहां डोपिंग सुसंगत नहीं है। तो डोपिंग को सुसंगत बनाने के लिए, इस के भीतर आवेश वाहक प्रवाह उच्च सांद्रता के क्षेत्र से निम्न सांद्रता तक होता है। तो यह प्रसार वर्तमान के रूप में जाना जाता है। आमतौर पर, यह प्रक्रिया कंडक्टरों के भीतर नहीं होती है। सेमीकंडक्टर के भीतर इस करंट का मुख्य कार्य जंक्शन पर वर्चस्व वाले करंट के कारण होता है। स्थिरता की स्थिति में, शुद्ध धाराएं शून्य हैं क्योंकि आगे की तरफ रिवर्स बहाव धारा के माध्यम से निष्पक्ष है, हालांकि बहाव और प्रसार दोनों धाराएं घटाव क्षेत्र में मौजूद हैं। यह लेख एक अवलोकन के बारे में चर्चा करता है क्या आप प्रसार वर्तमान से मतलब है और इसका सूत्र।

क्या है डिफ्यूजन करंट?

परिभाषा: प्रसार धारा को प्रभारी वाहक के रूप में परिभाषित किया जा सकता है एक अर्धचालक जैसे छेद या इलेक्ट्रॉन उच्च सांद्रता वाली अवस्था से कम सांद्रता की अवस्था में आते हैं। वह क्षेत्र जहाँ कई इलेक्ट्रॉनों को उपस्थित किया जा सकता है, उच्च सांद्रता के रूप में जाना जाता है, जबकि जिस क्षेत्र में कम इलेक्ट्रॉनों की संख्या हो सकती है, उसे कम सांद्रता के रूप में जाना जाता है। उच्च क्षेत्रों से निम्न क्षेत्रों में चार्ज वाहक के प्रवाह के कारण करंट का प्रवाह उत्पन्न हो सकता है। प्रसार की प्रक्रिया मुख्य रूप से सेमीकंडक्टर के भीतर होती है, जब उसे डोप नहीं किया जाता है।

एन-प्रकार सेमीकंडक्टर में प्रसार वर्तमान

एक एन-प्रकार अर्धचालक का आरेख नीचे दिखाया गया है। जब हम एक गैर-निरंतर डॉप्ड एन-टाइप सेमीकंडक्टर सामग्री पर विचार करते हैं, तो कई इलेक्ट्रॉन उच्च-स्तरीय क्षेत्र में मौजूद होते हैं, जबकि निम्न-स्तर के क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनों की कम संख्या मौजूद होती है। अर्धचालक सामग्री में उच्च-स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या की घटना अधिक हो सकती है। नतीजतन, एक प्रतिकारक बल एक दूसरे से अनुभव किया जा सकता है। अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह एक उच्च क्षेत्र से एक निम्न क्षेत्र तक एक निरंतर इलेक्ट्रॉन एकाग्रता प्राप्त करने के लिए होगा।

प्रसार-वर्तमान-में-अर्धचालक

इसलिए, सामग्री इलेक्ट्रॉनों एकाग्रता के बराबर हो जाती है। बायें क्षेत्र से दाएं क्षेत्र में प्रवाहित होने वाले इलेक्ट्रॉनों से करंट बनेगा। इस सामग्री में, प्रसार की प्रक्रिया मुख्य रूप से उसी तरह से होती है। दोनों धाराएँ जैसे अभिप्राय सेमीकंडक्टर उपकरणों के भीतर विसरण हुआ होगा। यह वर्तमान तब हो सकता है जब विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है और यह एक के भीतर नहीं होता है चालक । बहाव की धारा के साथ तुलना करने पर इस धारा की दिशा समान या उलट होती है।

डिफ्यूजन करंट फॉर्मूला

एकाग्रता ढाल और घनत्व समीकरण के लिए प्रसार वर्तमान सूत्र नीचे चर्चा की गई है।

एकाग्रता ढाल

किसी भी अर्धचालक सामग्री में, इलेक्ट्रॉनों का अस्तित्व होता है अन्यथा एकाग्रता में छेद होता है। इस इलेक्ट्रॉन के भीतर असमानता अन्यथा छेद एकाग्रता को एकाग्रता ढाल कहा जा सकता है। घनत्व एकाग्रता ढाल के लिए तुलनात्मक है।

यदि एकाग्रता ढाल का मान अधिक है, तो बाद में करंट का घनत्व अधिक होगा। यदि एकाग्रता ढाल का मान कम है, तो प्रसार घनत्व भी कम है।

घनत्व और एकाग्रता ग्रेडिएंट के बीच समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है

एन-प्रकार अर्धचालक की एकाग्रता ढाल और वर्तमान घनत्व का समीकरण नीचे दिखाया गया है।

जेएन n डीएन / डीएक्स

पी-प्रकार अर्धचालक की एकाग्रता ढाल और वर्तमान घनत्व का समीकरण नीचे दिखाया गया है।

जेपी p डीएन / डीएक्स

यहाँ, छेद के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनों के संबंध में, यह घनत्व को दर्शाता है

उपरोक्त समीकरणों में, इलेक्ट्रॉनों के कारण 'Jn' वर्तमान घनत्व है

'जेपी' छिद्रों के कारण वर्तमान घनत्व का प्रसार है।

प्रसार वर्तमान घनत्व समीकरण

इलेक्ट्रॉनों के वाहक एकाग्रता के कारण प्रसार घनत्व द्वारा लिखा जा सकता है म^दो/ वी। एस

Jn = + eDn dn / dx

इसी तरह, छिद्रों के वाहक एकाग्रता के कारण प्रसार घनत्व के रूप में लिखा जा सकता है

जेपी = -ईपीडी डीपी / डीएक्स

उपरोक्त समीकरण इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के संबंध में प्रसार घनत्व के घनत्व के लिए है, लेकिन संबंधित छेद या इलेक्ट्रॉनों के वर्तमान का समग्र घनत्व प्रसार और बहाव वर्तमान के योग द्वारा दिया जा सकता है।

उपरोक्त समीकरणों में, 'डीएन' और 'डीपी' इलेक्ट्रॉनों के साथ-साथ छेदों के प्रसार गुणांक हैं

इलेक्ट्रॉनों के संबंध में कुल प्रसार घनत्व के रूप में लिखा जाता है

Jn = बहाव करंट + डिफ्यूजन करंट

Jn = enμnE + eDn dn / dx

छिद्रों का संपूर्ण प्रसार घनत्व इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के व्यक्तिगत घनत्व समीकरणों के माध्यम से दिया जाता है। तो कुल करंट के घनत्व को इस प्रकार लिखा जा सकता है

Jp = बहाव करंट + डिफ्यूजन करंट

Jp = epμpE - eDp dp / dx

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। पोलारोग्राफी में डिफ्यूजन करंट क्या है?

पोलरोग्राफी में पारा छोड़ने जैसा एक इलेक्ट्रोड, इलेक्ट्रोड की सतह पर अणुओं या आयनों को हटाने के द्वारा उत्पन्न ढाल एकाग्रता में सक्रिय समाधान प्रकारों के प्रसार दर के माध्यम से प्रवाह को नियंत्रित किया जाता है।

२)। प्रसार लंबाई क्या है?

एक वाहक की औसत लंबाई जो पीढ़ी और पुनर्संयोजन के बीच बहती है, प्रसार लंबाई के रूप में जानी जाती है।

३)। वर्तमान क्या है?

यह इलेक्ट्रिक चार्ज कैरियर की प्रवाह दर है।

4)। वर्तमान सूत्र क्या है?

सूत्र I = V / R है

कहा पे,

‘I 'विद्युत प्रवाह है

'V' एक विद्युत वोल्टेज है

'R' तार का प्रतिरोध है

५)। क्या बहाव का मतलब है?

विद्युत प्रवाह या वोल्टेज के कारण बहाव प्रवाह आवेश वाहकों जैसे इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों का प्रवाह है।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है प्रसार वर्तमान का अवलोकन और इन वर्तमान घनत्वों के समीकरणों को इलेक्ट्रॉन के साथ-साथ छिद्रों के लिए भी वर्णित किया जा सकता है। यहाँ आपके लिए एक सवाल है, बहाव और प्रसार वर्तमान में क्या अंतर है?