విస్తరణ కరెంట్ ప్రధానంగా లో ఉత్పత్తి అవుతుంది సెమీకండక్టర్స్ డోపింగ్ స్థిరంగా ఉండదు. కాబట్టి డోపింగ్ స్థిరంగా ఉండటానికి, దీనిలో ఛార్జ్ క్యారియర్లు ప్రవహిస్తాయి అధిక సాంద్రత ఉన్న ప్రాంతం నుండి తక్కువ సాంద్రత వరకు. కాబట్టి దీనిని డిఫ్యూజన్ కరెంట్ అంటారు. సాధారణంగా, ఈ ప్రక్రియ కండక్టర్లలో జరగదు. సెమీకండక్టర్ లోపల ఈ కరెంట్ యొక్క ప్రధాన విధి జంక్షన్ పై ఆధిపత్య ప్రవాహం కారణంగా ఉంది. స్థిరత్వం స్థితిలో, రివర్స్ డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ ద్వారా ఫార్వర్డ్ కరెంట్ నిష్పాక్షికంగా ఉన్నందున నికర ప్రవాహాలు సున్నాగా ఉంటాయి, అయితే డ్రిఫ్ట్ & డిఫ్యూజన్ వంటి ప్రవాహాలు రెండూ క్షీణత ప్రాంతంలో ఉన్నాయి. ఈ వ్యాసం యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది విస్తరణ కరెంట్ అంటే ఏమిటి? మరియు దాని సూత్రం.
డిఫ్యూజన్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: వ్యాప్తి ప్రవాహాన్ని లోపల ఉన్న ఛార్జ్ క్యారియర్‌లుగా నిర్వచించవచ్చు సెమీకండక్టర్ రంధ్రాలు లేదా ఎలక్ట్రాన్లు అధిక సాంద్రత స్థితి నుండి తక్కువ సాంద్రత స్థితికి ప్రవహిస్తాయి. అనేక ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న ప్రాంతాన్ని అధిక సాంద్రత అంటారు, అయితే తక్కువ సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న ప్రాంతాన్ని తక్కువ ఏకాగ్రత అంటారు. అధిక ప్రాంతాల నుండి తక్కువ ప్రాంతాలకు ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల ప్రవాహం కారణంగా ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. విస్తరణ ప్రక్రియ ప్రధానంగా సెమీకండక్టర్‌లో సంభవిస్తుంది.
ఎన్-టైప్ సెమీకండక్టర్‌లో డిఫ్యూజన్ కరెంట్
N- రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. స్థిరంగా లేని డోప్డ్ N- రకం సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని మేము పరిగణించినప్పుడు, అధిక-స్థాయి ప్రాంతంలో అనేక ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయి, అయితే తక్కువ-స్థాయి ప్రాంతాలలో తక్కువ సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయి. సెమీకండక్టర్ పదార్థంలో అధిక-స్థాయి వైపు ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య సంభవించడం ఎక్కువ. పర్యవసానంగా, ఒక వికర్షక శక్తిని ఒకదానికొకటి అనుభవించవచ్చు. సెమీకండక్టర్ పదార్థంలో ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవాహం స్థిరమైన ఎలక్ట్రాన్ గా ration తను పొందడానికి ఎత్తైన ప్రాంతం నుండి తక్కువ ప్రాంతానికి ఉంటుంది.
డిఫ్యూజన్-కరెంట్-ఇన్-సెమీకండక్టర్
అందువల్ల, పదార్థం ఎలక్ట్రాన్ల ఏకాగ్రతకు సమానం అవుతుంది. ఎడమ ప్రాంతం నుండి కుడి ప్రాంతానికి ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహిస్తాయి. ఈ పదార్థంలో, విస్తరణ ప్రక్రియ ప్రధానంగా అదే విధంగా జరుగుతుంది. ప్రవాహాలు రెండూ ఇష్టం డ్రిఫ్ట్ సెమీకండక్టర్ పరికరాల్లో & విస్తరణ సంభవించింది. విద్యుత్ క్షేత్రం వర్తించినప్పుడు ఈ ప్రవాహం సంభవిస్తుంది మరియు ఇది ఒక లోపల జరగదు డ్రైవర్ . డ్రిఫ్ట్ కరెంట్‌తో పోల్చినప్పుడు ఈ ప్రవాహం యొక్క దిశ సమానంగా ఉంటుంది లేదా రివర్స్ అవుతుంది.
విస్తరణ ప్రస్తుత ఫార్ములా
ఏకాగ్రత ప్రవణత మరియు సాంద్రత సమీకరణం యొక్క విస్తరణ ప్రస్తుత సూత్రం క్రింద చర్చించబడింది.
ఏకాగ్రత ప్రవణత
ఏదైనా సెమీకండక్టర్ పదార్థంలో, ఎలక్ట్రాన్ల ఉనికి ఉంది, లేకపోతే రంధ్రాల ఏకాగ్రత. ఈ ఎలక్ట్రాన్లోని అసమానత లేకపోతే రంధ్రాల ఏకాగ్రతను ఏకాగ్రత ప్రవణతగా పిలుస్తారు. సాంద్రత ఏకాగ్రత ప్రవణతతో పోల్చబడుతుంది.
ఏకాగ్రత ప్రవణత విలువ ఎక్కువగా ఉంటే, తరువాత ప్రస్తుత సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఏకాగ్రత ప్రవణత యొక్క విలువ తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు విస్తరణ సాంద్రత కూడా తక్కువగా ఉంటుంది.
సాంద్రతలు & ఏకాగ్రత ప్రవణతల మధ్య సమీకరణాలను ఇలా వ్రాయవచ్చు
N- రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క ఏకాగ్రత ప్రవణత మరియు ప్రస్తుత సాంద్రత యొక్క సమీకరణం క్రింద చూపబడింది.
Jn ∝ dn / dx
పి-రకం సెమీకండక్టర్ యొక్క ఏకాగ్రత ప్రవణత మరియు ప్రస్తుత సాంద్రత యొక్క సమీకరణం క్రింద చూపబడింది.
Jp dn / dx
ఇక్కడ, రంధ్రాలతో పాటు ఎలక్ట్రాన్లకు సంబంధించి, ఇది సాంద్రతను సూచిస్తుంది
పై సమీకరణాలలో, ఎలక్ట్రాన్ల కారణంగా ప్రస్తుత సాంద్రత ‘Jn’
రంధ్రాల కారణంగా ప్రస్తుత సాంద్రత యొక్క విస్తరణ ‘Jp’.
విస్తరణ ప్రస్తుత సాంద్రత సమీకరణం
ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క క్యారియర్ గా ration త కారణంగా విస్తరణ సాంద్రత ద్వారా వ్రాయవచ్చు mరెండు/ వి.ఎస్
Jn = + eDn dn / dx
అదేవిధంగా, రంధ్రాల యొక్క క్యారియర్ గా ration త కారణంగా విస్తరణ సాంద్రత ఇలా వ్రాయబడుతుంది
Jp = -eDp dp / dx
పై సమీకరణం ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రంధ్రాలకు సంబంధించి విస్తరణ సాంద్రత యొక్క సాంద్రతలకు సంబంధించినది కాని సంబంధిత రంధ్రాలు లేదా ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ప్రస్తుత సాంద్రత మొత్తం విస్తరణ & డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది.
పై సమీకరణాలలో, ‘Dn’ మరియు ‘Dp’ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క వ్యాప్తి గుణకం అలాగే రంధ్రాలు
ఎలక్ట్రాన్లకు సంబంధించి మొత్తం విస్తరణ సాంద్రత ఇలా వ్రాయబడింది
Jn = డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ + డిఫ్యూజన్ కరెంట్
Jn = enμnE + eDn dn / dx
రంధ్రాల మొత్తం విస్తరణ సాంద్రత ఎలక్ట్రాన్లు & రంధ్రాల యొక్క వ్యక్తిగత సాంద్రత సమీకరణాల ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది. కాబట్టి మొత్తం కరెంట్ యొక్క సాంద్రత ఇలా వ్రాయవచ్చు
Jp = డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ + డిఫ్యూజన్ కరెంట్
Jp = epμpE - eDp dp / dx
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). పోలారోగ్రఫీలో డిఫ్యూజన్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి?
ధ్రువణ శాస్త్రంలో పాదరసం పడటం వంటి ఎలక్ట్రోడ్, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఉపరితలం వద్ద అణువులను లేదా అయాన్లను తొలగించడం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే ప్రవణత ఏకాగ్రత అంతటా క్రియాశీల ద్రావణ రకాల వ్యాప్తి రేటు ద్వారా ప్రవాహం నియంత్రించబడుతుంది.
2). విస్తరణ పొడవు ఎంత?
తరం & పున omb సంయోగం మధ్య ప్రవహించే క్యారియర్ యొక్క సగటు పొడవును విస్తరణ పొడవు అంటారు.
3). ప్రస్తుత ఏమిటి?
ఇది ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జ్ క్యారియర్ యొక్క ప్రవాహం రేటు.
4). ప్రస్తుత సూత్రం ఏమిటి?
సూత్రం I = V / R.
ఎక్కడ,
‘నేను’ విద్యుత్ ప్రవాహం
‘వి’ విద్యుత్ వోల్టేజ్
‘ఆర్’ వైర్ యొక్క నిరోధకత
5). డ్రిఫ్ట్ అంటే ఏమిటి?
డ్రిఫ్ట్ కరెంట్ అంటే అనువర్తిత విద్యుత్ క్షేత్రం లేదా వోల్టేజ్ కారణంగా ఎలక్ట్రాన్లు & రంధ్రాలు వంటి ఛార్జ్ క్యారియర్‌ల ప్రవాహం.
అందువలన, ఇది అన్ని గురించి విస్తరణ కరెంట్ యొక్క అవలోకనం మరియు ఈ ప్రస్తుత సాంద్రతల సమీకరణాలను ఎలక్ట్రాన్ మరియు రంధ్రాల కోసం వివరించవచ్చు. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, డ్రిఫ్ట్ & డిఫ్యూజన్ కరెంట్ మధ్య తేడా ఏమిటి?
