A corrente de difusão é gerada principalmente em semicondutores onde o doping não é consistente. Portanto, para tornar o doping consistente, o fluxo de portadores de carga dentro dele ocorre da região de alta concentração para a baixa concentração. Portanto, isso é conhecido como corrente de difusão. Geralmente, este processo não ocorre dentro dos condutores. A principal função dessa corrente dentro do semicondutor é devido à corrente dominante na junção. Na condição de estabilidade, as correntes líquidas são zero, já que a corrente direta é não enviesada através da corrente reversa de deriva, entretanto ambas as correntes como deriva e difusão estão presentes na região de depleção. Este artigo discute uma visão geral de o que você quer dizer com corrente de difusão e sua fórmula.
O que é corrente de difusão?
Definição: A corrente de difusão pode ser definida como os portadores de carga dentro um semicondutor como buracos ou elétrons fluem do estado de alta concentração para o estado de baixa concentração. A região onde vários elétrons podem estar presentes é conhecida como concentração mais alta, enquanto a área onde um número baixo de elétrons pode estar presente é conhecida como baixa concentração. O fluxo de corrente pode ser gerado por causa do fluxo de portadores de carga das regiões altas para as regiões baixas. O processo de difusão ocorre principalmente dentro de um semicondutor quando este é dopado de forma não consistente.
Corrente de difusão em semicondutor tipo N
O diagrama de um semicondutor tipo n é mostrado abaixo. Quando consideramos um material semicondutor do tipo N dopado de forma não consistente, vários elétrons estão presentes em uma região de alto nível, enquanto o baixo número de elétrons está presente nas regiões de baixo nível. A ocorrência do número de elétrons no lado de alto nível no material semicondutor pode ser mais. Consequentemente, uma força repulsiva pode ser experimentada um no outro. O fluxo de elétrons no material semicondutor será de uma região alta para uma região baixa para obter uma concentração consistente de elétrons.
corrente de difusão em semicondutor
Portanto, o material fica equivalente à concentração de elétrons. O fluxo de elétrons da região esquerda para a região direita formará corrente. Neste material, o processo de difusão ocorre principalmente da mesma forma. Ambas as correntes gostam deriva & a difusão terá ocorrido em dispositivos semicondutores. Esta corrente pode ocorrer quando o campo elétrico é aplicado e não acontece dentro de um motorista . A direção desta corrente é semelhante ou reversa quando comparada com a corrente de deriva.
Fórmula de Difusão Atual
A fórmula da corrente de difusão para o gradiente de concentração e a equação de densidade é discutida abaixo.
Gradiente de Concentração
Em qualquer material semicondutor, existe a existência dos elétrons, caso contrário, a concentração de buracos. A disparidade dentro deste elétron, caso contrário, a concentração de buracos pode ser chamada de gradiente de concentração. A densidade é comparativa ao gradiente de concentração.
Se o valor do gradiente de concentração for alto, subsequentemente, a densidade da corrente será alta. Se o valor do gradiente de concentração for menor, a densidade de difusão também será baixa.
As equações entre as densidades e gradientes de concentração podem ser escritas como
A equação do gradiente de concentração e densidade de corrente do semicondutor tipo N é mostrada abaixo.
Jn ∝ dn / dx
A equação do gradiente de concentração e densidade de corrente do semicondutor tipo P é mostrada abaixo.
Jp ∝ dn / dx
Aqui, com respeito a buracos, bem como elétrons, significa a densidade
Nas equações acima, 'Jn' é a densidade de corrente por causa dos elétrons
'Jp' é a difusão da densidade de corrente por causa dos orifícios.
Equação de Densidade de Corrente de Difusão
A densidade de difusão devido à concentração de portadores de elétrons pode ser escrita por mdois/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Da mesma forma, a densidade de difusão devido à concentração de portadores de orifícios pode ser escrita como
Jp = -eDp dp / dx
A equação acima é para as densidades de densidades de difusão em relação aos elétrons e buracos, mas a densidade geral da corrente dos respectivos buracos ou elétrons pode ser dada pela soma da corrente de difusão e deriva.
Nas equações acima, 'Dn' e 'Dp' são o coeficiente de difusão de elétrons, bem como buracos
A densidade de difusão total em relação aos elétrons é escrita como
Jn = Corrente de Deriva + Corrente de Difusão
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Toda a densidade de difusão dos buracos é dada através das equações de densidade individual de elétrons e buracos. Portanto, a densidade da corrente total pode ser escrita como
Jp = corrente de deriva + corrente de difusão
Jp = epμpE - eDp dp / dx
FAQs
1). O que é corrente de difusão em polarografia?
Um eletrodo como a gota de mercúrio na polarografia, o fluxo é controlado por meio da taxa de difusão dos tipos de solução ativa através da concentração de gradiente gerado pela remoção de moléculas ou íons na superfície do eletrodo.
2). Qual é o comprimento de difusão?
O comprimento médio de um portador que flui entre a geração e a recombinação é conhecido como comprimento de difusão.
3). O que é atual?
É a taxa de fluxo do portador de carga elétrica.
4). Qual é a fórmula atual?
A fórmula é I = V / R
Onde,
‘I’ é a corrente elétrica
‘V’ é uma tensão elétrica
‘R’ é a resistência do fio
5). O que a deriva significa?
A corrente de deriva é o fluxo de portadores de carga, como elétrons e lacunas, devido ao campo elétrico ou tensão aplicada.
Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral da corrente de difusão e as equações dessas densidades de corrente podem ser descritas para elétrons e também para lacunas. Aqui está uma pergunta para você, qual é a diferença entre corrente de deriva e difusão?
