漂移电流

更新时间:2022-08-25 15:53

凝聚体物理学电化学中,漂移电流是在施加电场下载流子定向运动产生的电流。当电场加在半导体材料上时,载流子流动产生电流。

产品介绍

在电流中,叫做空穴的带正电粒子顺电场方向移动,而带负电的电子逆电场方向移动。它和扩散电流不同 如果将一个电场加在自由空间的一个电子上,它会从外加电压的负端到正端沿一条直线加速加速这个电子。但相同的事情不会发生在良导体内部的电子上。良导体内有大量自由电子在固定的正离子核之间无规则运动。电子在一条直线(宏观上)上的无规则运动叫做飘移运动。飘移运动也跟载流子在导电介质中的迁移率有关。

PN结二极管中的漂移电流

在一个PN结二极管中,电子和空穴分别是P区和N区的少数载流子。由于载流子的扩散形成的从P到N区的扩散电流,恰好能与等量相反的漂移电流平衡。在一个偏置的PN结中,漂移电流与偏置无关,这是因为少数载流子的数量与偏置电压无关。但由于少数载流子可以通过升温产生,漂移电流是和温度有关的。

当一个电场加在半导体材料上时,载流子获得一个确定的漂移速度。对载流子运动的综合影响构成了“漂移电流”。由载流子(如空穴和自由电子)产生的漂移电流密度是通过单位截面积的电流。

自由电子的漂移电流密度Jn是:

空穴的漂移电流密度Jp是:

其中: n为每立方厘米的自由电子数,p为每立方厘米的的空穴数,自由电子的迁移率,单位为,为空穴的迁移率,单位为,,E为外加电场强度,单位为V/cm,q为一个电子的电荷量=1.6×10-19库仑。

电子迁移率

电子迁移率(英语:electron mobility)是固体物理学中用于描述金属半导体内部电子,在电场作用下移动快慢程度的物理量。在半导体中,另一个类似的物理量称为空穴迁移率(hole mobility)。人们常用载流子迁移率(carrier mobility)来指代半导体内部电子和空穴整体的运动快慢。

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