Arus difusi terutama dihasilkan di semikonduktor dimana doping tidak konsisten. Jadi untuk membuat doping konsisten, aliran pembawa muatan di dalamnya terjadi dari daerah konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Jadi ini dikenal sebagai arus difusi. Umumnya, proses ini tidak terjadi di dalam konduktor. Fungsi utama arus ini dalam semikonduktor adalah karena arus yang mendominasi di persimpangan. Pada kondisi stabilitas, arus bersih adalah nol karena arus maju tidak bias melalui arus penyimpangan terbalik namun arus seperti penyimpangan & difusi hadir di daerah penipisan. Artikel ini membahas gambaran umum tentang apa yang Anda maksud dengan arus difusi dan formulanya.
Apa itu Arus Difusi?
Definisi: Arus difusi dapat didefinisikan sebagai pembawa muatan di dalamnya semikonduktor seperti lubang atau elektron mengalir dari keadaan konsentrasi tinggi ke keadaan konsentrasi rendah. Wilayah di mana sejumlah elektron dapat hadir dikenal sebagai konsentrasi yang lebih tinggi sedangkan area di mana sejumlah kecil elektron dapat hadir dikenal sebagai konsentrasi rendah. Aliran arus dapat dibangkitkan karena aliran pembawa muatan dari daerah tinggi ke daerah rendah. Proses difusi terutama terjadi dalam semikonduktor ketika didoping secara tidak konsisten.
Arus Difusi dalam Semikonduktor tipe-N
Diagram semikonduktor tipe-n ditunjukkan di bawah ini. Ketika kita mempertimbangkan bahan semikonduktor tipe-N yang didoping secara tidak konsisten, sejumlah elektron ada di daerah tingkat tinggi sedangkan jumlah elektron yang rendah ada di daerah tingkat rendah. Terjadinya jumlah elektron pada sisi level tinggi dalam bahan semikonduktor bisa lebih banyak. Akibatnya, gaya tolak bisa dialami satu sama lain. Aliran elektron pada bahan semikonduktor akan dari daerah tinggi ke daerah rendah untuk mendapatkan konsentrasi elektron yang konsisten.
difusi-arus-dalam-semikonduktor
Oleh karena itu, material menjadi setara dengan konsentrasi elektron. Aliran elektron dari daerah kiri ke kanan akan membentuk arus. Dalam materi ini, proses difusi terutama terjadi dengan cara yang sama. Baik arusnya suka melayang & difusi akan terjadi dalam perangkat semikonduktor. Arus ini dapat terjadi ketika medan listrik diterapkan dan tidak terjadi dalam a sopir . Arah arus ini sama atau sebaliknya jika dibandingkan dengan arus drift.
Formula Arus Difusi
Rumus arus difusi untuk gradien konsentrasi dan persamaan massa jenis dibahas di bawah ini.
Gradien Konsentrasi
Dalam setiap bahan semikonduktor, terdapat elektron, atau konsentrasi lubang. Perbedaan dalam elektron ini jika tidak konsentrasi lubang dapat disebut sebagai gradien konsentrasi. Kepadatannya sebanding dengan gradien konsentrasi.
Jika nilai gradien konsentrasi tinggi, maka massa jenis arusnya tinggi. Jika nilai gradien konsentrasi lebih kecil, maka kepadatan difusi juga rendah.
Persamaan di antara kepadatan & gradien konsentrasi dapat ditulis sebagai
Persamaan gradien konsentrasi & rapat arus semikonduktor tipe-N ditunjukkan di bawah ini.
Jn ∝ dn / dx
Persamaan gradien konsentrasi & rapat arus semikonduktor tipe-P ditampilkan di bawah ini.
Jp ∝ dn / dx
Di sini, sehubungan dengan lubang serta elektron, ini menandakan kepadatan
Dalam persamaan di atas, 'Jn' adalah rapat arus karena elektron
'Jp' adalah difusi kerapatan arus karena lubang.
Persamaan Densitas Arus Difusi
Densitas difusi karena konsentrasi pembawa elektron dapat ditulis dengan mdua/V.s
Jn = + eDn dn / dx
Demikian juga, kerapatan difusi karena konsentrasi pembawa lubang dapat dituliskan sebagai
Jp = -eDp dp / dx
Persamaan di atas adalah untuk densitas densitas difusi terhadap elektron dan lubang, tetapi densitas keseluruhan arus lubang atau elektron masing-masing dapat diberikan dengan menjumlahkan arus difusi & arus.
Dalam persamaan di atas, 'Dn' dan 'Dp' adalah koefisien difusi elektron serta lubang
Densitas difusi total terhadap elektron ditulis sebagai
Jn = Arus Drift + Arus Difusi
Jn = enμnE + eDn dn / dx
Kerapatan difusi seluruh lubang diberikan melalui persamaan kerapatan individu elektron & lubang. Jadi massa jenis arus total dapat ditulis sebagai
Jp = Arus drift + Arus difusi
Jp = epμpE - eDp dp / dx
FAQ
1). Apa Arus Difusi dalam Polarografi?
Elektroda seperti menjatuhkan merkuri dalam polarografi, aliran dikontrol melalui laju difusi jenis larutan aktif melintasi konsentrasi gradien yang dihasilkan dengan menghilangkan molekul atau ion di permukaan elektroda.
2). Berapa panjang difusi?
Panjang rata-rata pembawa yang mengalir antara pembangkitan & rekombinasi dikenal sebagai panjang difusi.
3). Apa saat ini?
Ini adalah laju aliran pembawa muatan listrik.
4). Apa rumus saat ini?
Rumusnya adalah I = V / R
Dimana,
'Saya' adalah arus listrik
'V' adalah tegangan listrik
'R' adalah resistansi kawat
5). Apa Arti Drift?
Arus drift adalah aliran pembawa muatan seperti elektron & lubang karena medan listrik atau tegangan yang diterapkan.
Jadi, ini semua tentang gambaran arus difusi dan persamaan kerapatan arus ini dapat dijelaskan untuk elektron serta lubang. Ini pertanyaan untuk Anda, apa perbedaan antara arus drift & difusi?
