Quelle est la différence entre la dérive et la diffusion?


Réponse 1:

Courants de dérive et de diffusion: -

→ Le flux de charge (c'est-à-dire) à travers un matériau semi-conducteur est de deux types, à savoir la dérive et la diffusion.

→ (c.-à-d.) Le courant net qui traverse un matériau semi-conducteur (diode de jonction PN) a deux composants

(i) Courant de dérive

(ii) Courant de diffusion

Courant de dérive: -

(a) Concentration excédentaire de trous variant le long de l'axe dans une barre semi-conductrice de type N

b) Le courant de diffusion résultant

→ Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers le matériau semi-conducteur, les porteurs de charge atteignent une certaine vitesse de dérive Vd, qui est égale au produit de la mobilité des porteurs de charge et de l'intensité du champ électrique E appliquée;

Vitesse de dérive Vd = mobilité des porteurs de charge X intensité du champ électrique appliqué.

→ Les trous se déplacent vers la borne négative de la batterie et les électrons se déplacent vers la borne positive de la batterie. Cet effet combiné de mouvement des porteurs de charges constitue un courant appelé «courant de dérive».

→ Ainsi, le courant de dérive est défini comme le flux de courant électrique dû au mouvement des porteurs de charge sous l'influence d'un champ électrique externe.

→ Le courant de dérive dû aux porteurs de charge tels que les électrons libres et les trous est le courant passant par un centimètre carré perpendiculaire à la direction du flux.

(i) La densité de courant de dérive Jn, due aux électrons libres, est donnée par

Jn = qn μn EA / cm2

(ii) La densité de courant de dérive JP due aux trous est donnée par

JP = qp μp EA / cm2

Où, n - Nombre d'électrons libres par centimètre cube.

P - Nombre de trous par centimètre cube

μ n - Mobilité des électrons en cm2 / Vs

μ p - Mobilité des trous en cm2 / Vs

E - Intensité déposée appliquée électrique en V / cm

q - Charge d'un électron = 1,6 x 10-19 coulomb.

Courant de diffusion: -

→ Il est possible qu'un courant électrique circule dans un semi-conducteur même en l'absence de la tension appliquée à condition qu'il existe un gradient de concentration dans le matériau.

→ Un gradient de concentration existe si le nombre d'éléments ou de trous est supérieur dans une région d'un semi-conducteur par rapport au reste de la région.

→ Dans un matériau semi-conducteur, les porteurs de changement ont tendance à passer de la région de concentration plus élevée à celle de concentration plus faible du même type de porteurs de charge. Ainsi, le mouvement des porteurs de charge a lieu, entraînant un courant appelé courant de diffusion.


Réponse 2:

Courant de dérive

La dérive est, par définition, un mouvement de particules chargées en réponse à un champ électrique appliqué. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers un semi-conducteur, les porteurs commencent à se déplacer, produisant un courant. Les trous chargés positivement se déplacent avec le champ électrique, tandis que les électrons chargés négativement se déplacent contre le champ électrique. Le mouvement de chaque porteur peut être décrit comme une vitesse de dérive constante, vd. Cette constante prend en considération les collisions et les reculs de chaque transporteur lors d'un déplacement d'un endroit à un autre. Il est cependant considéré comme une constante, car les transporteurs iront finalement dans la direction qu'ils sont censés suivre, quels que soient les revers, surtout si vous regardez la direction de tous les transporteurs, au lieu de chacun individuellement.

Le courant de dérive dans un semi-conducteur est le résultat de la dérive des porteurs. Parce que nous parlons d'un semi-conducteur, ou de zones spécifiques dans un semi-conducteur, nous nous intéressons à la densité de courant. En ce qui concerne le courant de dérive, nous nous intéressons à la densité de courant due à la dérive, et la dérive se produit en réponse à un champ électrique. Le courant de dérive dépend également de la capacité des porteurs à se déplacer dans le semi-conducteur ou de la mobilité des électrons et des trous. Un autre paramètre dont le courant de dérive dépend est la concentration des porteurs, car il faut avoir des porteurs pour qu'il y ait du courant. Chacun de ces transporteurs a une charge, mais dans ce cas, nous ne prendrons q que comme une grandeur.

Courant de diffusion

La diffusion est le processus de particules se distribuant des régions de forte concentration aux régions de faible concentration. Si ce processus n'est pas perturbé, il y aura finalement une distribution uniforme des particules. La diffusion n'a pas besoin de forces externes pour agir sur un groupe de particules. Les particules se déplacent en utilisant uniquement le mouvement thermique. Si nous laissons les particules être porteuses, elles se chargent avec elles lorsqu'elles se déplacent. Le déplacement de charge entraînera un courant. Nous appelons ce courant en raison de la diffusion.

La différence entre le courant de dérive et le courant de diffusion est que le courant de dérive dépend du champ électrique appliqué: s'il n'y a pas de champ électrique, il n'y a pas de courant de dérive. Le courant de diffusion se produit même s'il n'y a pas de champ électrique appliqué au semi-conducteur. Cela n'a pas

et

comme l'un de ses paramètres. Les constantes dont il dépend sont Dp et Dn, et + q et -q, respectivement pour les trous et les électrons. Les premières constantes sont appelées coefficients de diffusion, un facteur de proportionnalité. Nous ne nous en soucions pas trop car ce sont des constantes. Nous nous inquiétons cependant du gradient de la concentration de p et / ou n. Mais, comme nous parlons d'une situation unidimensionnelle lorsque nous résolvons des densités de courant, nous ne nous soucions que du gradient (ou dérivé) par rapport au plan x.

L'autre différence entre le courant de dérive et le courant de diffusion est que la direction du courant de diffusion dépend de la variation des concentrations de porteurs et non des concentrations elles-mêmes. Dans l'équation, les signes sont inversés comme nous en avons l'habitude. Nous attribuons généralement a + q aux trous et -q aux électrons. Dans le cas du courant de diffusion, ils sont inversés pour être opposés à la dérivée des concentrations. Cela se produit parce que les supports se diffusent des zones de fortes concentrations vers les zones de faibles concentrations.

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Réponse 3:

Courant de dérive

La dérive est, par définition, un mouvement de particules chargées en réponse à un champ électrique appliqué. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers un semi-conducteur, les porteurs commencent à se déplacer, produisant un courant. Les trous chargés positivement se déplacent avec le champ électrique, tandis que les électrons chargés négativement se déplacent contre le champ électrique. Le mouvement de chaque porteur peut être décrit comme une vitesse de dérive constante, vd. Cette constante prend en considération les collisions et les reculs de chaque transporteur lors d'un déplacement d'un endroit à un autre. Il est cependant considéré comme une constante, car les transporteurs iront finalement dans la direction qu'ils sont censés suivre, quels que soient les revers, surtout si vous regardez la direction de tous les transporteurs, au lieu de chacun individuellement.

Le courant de dérive dans un semi-conducteur est le résultat de la dérive des porteurs. Parce que nous parlons d'un semi-conducteur, ou de zones spécifiques dans un semi-conducteur, nous nous intéressons à la densité de courant. En ce qui concerne le courant de dérive, nous nous intéressons à la densité de courant due à la dérive, et la dérive se produit en réponse à un champ électrique. Le courant de dérive dépend également de la capacité des porteurs à se déplacer dans le semi-conducteur ou de la mobilité des électrons et des trous. Un autre paramètre dont le courant de dérive dépend est la concentration des porteurs, car il faut avoir des porteurs pour qu'il y ait du courant. Chacun de ces transporteurs a une charge, mais dans ce cas, nous ne prendrons q que comme une grandeur.

Courant de diffusion

La diffusion est le processus de particules se distribuant des régions de forte concentration aux régions de faible concentration. Si ce processus n'est pas perturbé, il y aura finalement une distribution uniforme des particules. La diffusion n'a pas besoin de forces externes pour agir sur un groupe de particules. Les particules se déplacent en utilisant uniquement le mouvement thermique. Si nous laissons les particules être porteuses, elles se chargent avec elles lorsqu'elles se déplacent. Le déplacement de charge entraînera un courant. Nous appelons ce courant en raison de la diffusion.

La différence entre le courant de dérive et le courant de diffusion est que le courant de dérive dépend du champ électrique appliqué: s'il n'y a pas de champ électrique, il n'y a pas de courant de dérive. Le courant de diffusion se produit même s'il n'y a pas de champ électrique appliqué au semi-conducteur. Cela n'a pas

et

comme l'un de ses paramètres. Les constantes dont il dépend sont Dp et Dn, et + q et -q, respectivement pour les trous et les électrons. Les premières constantes sont appelées coefficients de diffusion, un facteur de proportionnalité. Nous ne nous en soucions pas trop car ce sont des constantes. Nous nous inquiétons cependant du gradient de la concentration de p et / ou n. Mais, comme nous parlons d'une situation unidimensionnelle lorsque nous résolvons des densités de courant, nous ne nous soucions que du gradient (ou dérivé) par rapport au plan x.

L'autre différence entre le courant de dérive et le courant de diffusion est que la direction du courant de diffusion dépend de la variation des concentrations de porteurs et non des concentrations elles-mêmes. Dans l'équation, les signes sont inversés comme nous en avons l'habitude. Nous attribuons généralement a + q aux trous et -q aux électrons. Dans le cas du courant de diffusion, ils sont inversés pour être opposés à la dérivée des concentrations. Cela se produit parce que les supports se diffusent des zones de fortes concentrations vers les zones de faibles concentrations.

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