Apa itu Drift Semasa: Derivasi & Pengiraannya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Pergerakan pembawa cas atau arus elektrik dalam bahan pekat fizik & elektrokimia dikenali sebagai arus hanyut. Ini boleh berlaku kerana medan elektrik yang diterapkan pada jarak tertentu. Ini sering dipanggil daya elektromotif. Dalam bahan semikonduktor, setelah medan elektrik diterapkan maka arus dapat dihasilkan kerana pembawa cas mengalir masuk semikonduktor . Halaju purata pembawa cas dalam arus drift dikenali sebagai arus drift. Kelajuan arus & drift yang dihasilkan dapat dijelaskan melalui pergerakan elektron atau elektrik. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan aliran arus.

Apa itu Drift Semasa?

Derivasi: Aliran pembawa cas sebagai tindak balas kepada medan elektrik dikenali sebagai arus hanyut. Konsep ini sering digunakan dalam konteks elektron & lubang di semikonduktor. Walaupun begitu, konsep ini juga digunakan dalam logam, elektrolit, dll.




Drift Semasa

Drift Semasa

Setelah medan elektrik diterapkan pada semikonduktor, pembawa cas akan mula mengalir untuk menghasilkan arus. Lubang di semikonduktor akan mengalir melalui medan elektrik sedangkan elektron akan mengalir bertentangan dengan medan elektrik. Di sini, setiap aliran pembawa cas dapat digambarkan sebagai halaju drift malar (Vd). Jumlah arus ini bergantung terutamanya pada perhatian pembawa caj & pergerakan mereka dalam bahan tersebut.



Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui Apakah Arus Difusi pada Semikonduktor dan Turunannya

Drift Arus dalam Semikonduktor

Kita tahu bahawa terdapat dua jenis pembawa cas yang terdapat dalam semikonduktor iaitu elektron & lubang. Setelah medan elektrik diterapkan ke semikonduktor, maka aliran elektron akan berada di arah terminal + Ve bateri sedangkan lubang akan mengalir ke arah terminal –Ve bateri.

Drift Arus dalam Semikonduktor

Drift Arus dalam Semikonduktor

Dalam semikonduktor, pembawa cas negatif adalah elektron dan pembawa cas positif adalah lubang. Kami telah membincangkan bahawa arah aliran elektron akan tertarik oleh terminal positif bateri sedangkan lubang tertarik oleh terminal negatif bateri.


Dalam bahan semikonduktor, aliran arah elektron akan berubah kerana perlanggaran berterusan melalui atom. Setiap kali aliran elektron akan menyerang atom & memantul kembali secara rawak. Voltan yang dikenakan pada semikonduktor tidak menghalang perlanggaran serta pergerakan elektron rawak namun, ia menyebabkan elektron melayang ke arah terminal positif.
Kerana medan elektrik atau voltan terpakai, halaju rata-rata dapat dicapai oleh elektron atau lubang yang dikenali sebagai halaju drift.

Pengiraan

Kelajuan drift elektron boleh diberikan sebagai

Vn= µnADALAH

Begitu juga, kecepatan drift lubang boleh diberikan sebagai

Vhlm= µhlmADALAH

Dari persamaan di atas

Vn & Vp adalah kelajuan drift elektron & lubang

µn & µp adalah pergerakan elektron & lubang

‘E’ digunakan medan elektrik

Derivasi Ketumpatan Semasa Drift

Ketumpatan arus ini kerana elektron bebas boleh ditulis sebagai

Jn= enµnADALAH

Ketumpatan arus ini kerana lubang boleh ditulis sebagai

Jhlm= epμhlmADALAH

Dari persamaan di atas,

Jn & Jp mengalihkan ketumpatan arus kerana elektron & lubang

e = cas elektron (1.602 × 10-19 Coulomb).

n & p adalah tidak. elektron & lubang

Jadi ketumpatan terbitan arus ini dapat diberikan sebagai

J = Jn + Jp

Ganti nilai Jn & Jp dalam persamaan di atas, kemudian kita dapat

= enµnE + epµpE

J = eE (nµn + pµp)

Hubungan antara Kecepatan Semasa dan Drift

Dalam konduktor, panjang dan luas dilambangkan dengan l & A. Oleh itu, isipadu konduktor dapat diberikan sebagai AI

Sekiranya tidak. elektron bebas untuk setiap isipadu unit dalam konduktor adalah 'n', maka keseluruhan tidak. elektron bebas di dalam konduktor akan A / n.

Sekiranya cas pada setiap elektron adalah 'e' maka keseluruhan cas pada elektron dalam konduktor diberikan sebagai

Q = A / tidak

Apabila bekalan voltan digunakan di kedua terminal konduktor menggunakan bateri, maka medan elektrik boleh berlaku di seberang konduktor

E = V / l

Kerana medan elektrik ini, aliran elektron di dalam konduktor akan mula mengalir melalui halaju drift ke arah terminal positif konduktor. Oleh itu, masa yang diperlukan untuk menyeberang konduktor melalui elektron dapat diberikan sebagai

T = l / cth

Semasa semasa I = q / t

Ganti nilai Q & T dalam persamaan di atas, kemudian kita dapat

I = (A / ne) / (l / vd) = Anevd

Dalam persamaan di atas, A, n & e adalah pemalar. Jadi ‘I’ berkadar terus dengan halaju drift (I∞vd)

Sila rujuk pautan ini untuk mengetahui mengenai Apakah Peralihan dan Difusi Semasa & Perbezaannya

Soalan Lazim

1). Apakah arus drift & diffusion dalam semikonduktor?

Aliran arus dalam semikonduktor adalah arus drift & diffusion.

2). Apakah perbezaan utama antara arus drift & diffusion?

Arus ini terutamanya bergantung pada medan elektrik yang diaplikasikan: jika tidak ada medan elektrik, tidak ada arus hanyut sedangkan arus penyebaran berlaku walaupun terdapat medan elektrik di semikonduktor

3). Apakah definisi arus?

Aliran pembawa cas dikenali sebagai arus. Ini dapat dikira dari undang-undang Ohm (V = IR)

4). Apakah jenis arus?

Mereka adalah AC (arus ulang alik) & DC (arus terus)

5). Apakah formula halaju drift?

Ia boleh dikira dengan menggunakan formula I = nqAvd

6). Apakah faktor yang akan mempengaruhi kelajuan drift?

Faktor seperti suhu tinggi & kepekatan pembawa tinggi.

7). Apakah jenis semikonduktor?

Mereka adalah semikonduktor intrinsik & semikonduktor ekstrinsik

8). Adakah halaju drift bergantung pada luas keratan rentas?

Tidak, ia tidak bergantung pada luas keratan rentas atau panjang wayar

9). Bagaimana arus penyebaran akan berlaku dalam semikonduktor?

Arus difusi boleh disebabkan oleh semikonduktor kerana penyebaran pembawa cas.

10). Apakah voltan lutut?

Sekiranya voltan lebih tinggi daripada ambang tertentu, maka arus akan mengalir ke seluruh dioda, jadi ini disebut voltan lutut.

Oleh itu, ini semua berkaitan gambaran keseluruhan arus hanyut dalam semikonduktor, pengiraan, dan terbitannya. Oleh itu, ini adalah mengenai gambaran keseluruhan arus hanyut dalam semikonduktor, pengiraan, dan turunannya. Konsep ini terutama melibatkan dalam semikonduktor doped di mana ia termasuk pembawa cas seperti elektron dan lubang. Setelah bekalan voltan diberikan kepada semikonduktor maka kita dapat memerhatikan aliran pembawa cas. Bergantung pada kekutuban pembawa cas, ia tertarik pada terminal bateri. Oleh itu, medan elektrik dapat diaplikasikan kerana aliran pembawa cas untuk menghasilkan arus. Halaju penting untuk aliran pembawa cas boleh disebut sebagai halaju drift. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah arus penyebaran?