การเคลื่อนที่ของตัวพาประจุหรือ กระแสไฟฟ้า ภายในฟิสิกส์ของสารควบแน่นและเคมีไฟฟ้าเรียกว่ากระแสดริฟต์ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากสนามไฟฟ้าที่ใช้ในระยะทางที่กำหนด บ่อยครั้งเรียกว่าแรงเคลื่อนไฟฟ้า ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เมื่อใช้สนามไฟฟ้าแล้วกระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากตัวพาประจุไหลภายใน เซมิคอนดักเตอร์ . ความเร็วเฉลี่ยของผู้ให้บริการชาร์จภายในกระแสดริฟต์เรียกว่ากระแสดริฟต์ ผลลัพธ์ของกระแสไฟฟ้าและความเร็วดริฟต์สามารถอธิบายได้ผ่านทางอิเล็กตรอนหรือการเคลื่อนที่ทางไฟฟ้า บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของกระแสดริฟต์
Drift Current คืออะไร?
ที่มา: การไหลของผู้ให้บริการประจุในการตอบสนองต่อ สนามไฟฟ้า เรียกว่ากระแสดริฟต์ แนวคิดนี้มักใช้ในบริบทอิเล็กตรอนและหลุมในเซมิคอนดักเตอร์ แม้ว่าแนวคิดนี้ยังใช้ในโลหะอิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ
กระแสดริฟท์
เมื่อสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเซมิคอนดักเตอร์ผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าจะเริ่มไหลเพื่อสร้างกระแส หลุมในเซมิคอนดักเตอร์จะไหลผ่านสนามไฟฟ้าในขณะที่อิเล็กตรอนจะไหลตรงข้ามกับสนามไฟฟ้า ในที่นี้การไหลของผู้ให้บริการประจุแต่ละรายการสามารถอธิบายได้ว่าเป็นความเร็วดริฟท์คงที่ (Vd) ผลรวมของกระแสไฟฟ้านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสนใจของผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าและความคล่องตัวภายในวัสดุ
โปรดดูที่ลิงค์นี้เพื่อทราบเกี่ยวกับ กระแสการแพร่กระจายในอุปกรณ์กึ่งตัวนำคืออะไรและที่มาของมัน
Drift Current ในเซมิคอนดักเตอร์
เราทราบว่ามีตัวพาประจุสองประเภทที่มีอยู่ในเซมิคอนดักเตอร์ ได้แก่ อิเล็กตรอนและโฮล เมื่อสนามไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเซมิคอนดักเตอร์แล้วการไหลของอิเล็กตรอนจะอยู่ในทิศทางของขั้ว + Ve ของแบตเตอรี่ในขณะที่รูจะไหลไปในทิศทางของขั้ว -Ve ของแบตเตอรี่
Drift Current ในเซมิคอนดักเตอร์
ในเซมิคอนดักเตอร์ผู้ให้บริการที่มีประจุลบคืออิเล็กตรอนและตัวพาที่มีประจุบวกเป็นรู เราได้พูดคุยกันแล้วว่าทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนจะถูกดึงดูดโดยขั้วบวกของแบตเตอรี่ในขณะที่รูถูกดึงดูดโดยขั้วลบของแบตเตอรี่
ในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ทิศทางการไหลของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนไปเนื่องจากการชนกันอย่างต่อเนื่องผ่านอะตอม ทุกครั้งที่การไหลของอิเล็กตรอนจะกระทบอะตอมและตีกลับในลักษณะสุ่ม แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเซมิคอนดักเตอร์ไม่ได้ป้องกันการชนกันรวมทั้งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนแบบสุ่ม แต่จะทำให้อิเล็กตรอนลอยไปในทิศทางของขั้วบวก
เนื่องจากสนามไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ความเร็วเฉลี่ยสามารถทำได้โดยอิเล็กตรอนหรือโฮลจึงเรียกว่าความเร็วดริฟต์
การคำนวณ
ความเร็วลอยของอิเล็กตรอนสามารถกำหนดเป็น
Vn= µnคือ
ในทำนองเดียวกันความเร็วดริฟท์ของหลุมสามารถกำหนดเป็น
Vน= µนคือ
จากสมการข้างต้น
Vn & Vp คือความเร็วดริฟต์ของอิเล็กตรอนและโฮล
µn & µp คือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและโฮล
'E' ใช้สนามไฟฟ้า
การหาค่าความหนาแน่นกระแสดริฟท์
ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้านี้เนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระสามารถเขียนเป็น
เจn= thµnคือ
ความหนาแน่นของกระแสนี้เนื่องจากรูสามารถเขียนเป็น
เจน= epµนคือ
จากสมการข้างต้น
Jn & Jp กำลังลอยความหนาแน่นของกระแสเนื่องจากอิเล็กตรอนและโฮล
e = ประจุอิเล็กตรอน (1.602 × 10-19 คูลอมบ์)
n & p ไม่ใช่ ของอิเล็กตรอนและโฮล
ดังนั้นการหาค่าความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้านี้จึงสามารถระบุได้เป็น
J = Jn + Jp
แทนค่า Jn & Jp ในสมการข้างบนแล้วเราจะได้
= enµnE + epµpE
J = eE (nµn + pµp)
ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วปัจจุบันและความเร็วดริฟท์
ในตัวนำความยาวและพื้นที่แสดงด้วย l & A ดังนั้นปริมาตรของตัวนำสามารถกำหนดเป็น AI
ถ้าไม่มี. ของอิเล็กตรอนอิสระสำหรับแต่ละหน่วยปริมาตรในตัวนำคือ ‘n’ ตามด้วยจำนวนทั้งหมด ของอิเล็กตรอนอิสระภายในตัวนำจะเป็น A / n
หากประจุของอิเล็กตรอนทุกตัวเป็น 'e' ประจุทั้งหมดของอิเล็กตรอนภายในตัวนำจะถูกกำหนดเป็น
Q = A / ไม่
เมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วทั้งสองของตัวนำโดยใช้แบตเตอรี่สนามไฟฟ้าอาจเกิดขึ้นทั่วตัวนำ
E = V / ล
เนื่องจากสนามไฟฟ้านี้การไหลของอิเล็กตรอนภายในตัวนำจะเริ่มไหลผ่านความเร็วดริฟท์ไปยังขั้วบวกของตัวนำ ดังนั้นเวลาที่ใช้ในการข้ามตัวนำผ่านอิเล็กตรอนจึงสามารถกำหนดได้เป็น
T = l / เช่น
เมื่อปัจจุบัน ฉัน = q / t
แทนค่า Q & T ในสมการด้านบนแล้วเราจะได้
ฉัน = (A / ne) / (l / vd) = Anevd
ในสมการข้างต้น A, n & e เป็นค่าคงที่ ดังนั้น 'ฉัน' จึงแปรผันตรงกับความเร็วดริฟท์ (I∞vd)
โปรดดูลิงค์นี้เพื่อทราบเกี่ยวกับไฟล์ กระแสดริฟต์และการแพร่กระจายคืออะไรและความแตกต่าง
คำถามที่พบบ่อย
1). กระแสดริฟต์และการแพร่กระจายภายในเซมิคอนดักเตอร์คืออะไร?
การไหลของกระแสในเซมิคอนดักเตอร์คือกระแสดริฟต์และการแพร่กระจาย
2). อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกระแสดริฟต์และการแพร่กระจาย?
กระแสไฟฟ้านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสนามไฟฟ้าที่ใช้: ถ้าไม่มีสนามไฟฟ้าก็จะไม่มีกระแสดริฟต์ในขณะที่กระแสแพร่กระจายเกิดขึ้นแม้ว่าจะมีสนามไฟฟ้าอยู่ในเซมิคอนดักเตอร์ก็ตาม
3). นิยามของกระแสคืออะไร?
การไหลของตัวพาประจุเรียกว่ากระแส สามารถคำนวณได้จากกฎของโอห์ม (V = IR)
4). ประเภทของกระแสไฟฟ้าคืออะไร?
เป็น AC (กระแสสลับ) และ DC (กระแสตรง)
5). สูตรความเร็วดริฟท์คืออะไร?
สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร I = nqAvd
6) อะไรคือปัจจัยที่จะส่งผลต่อความเร็วดริฟท์?
ปัจจัยต่างๆเช่นอุณหภูมิสูงและความเข้มข้นของตัวพาสูง
7). เซมิคอนดักเตอร์ประเภทใดบ้าง?
พวกเขาเป็นเซมิคอนดักเตอร์ภายในและเซมิคอนดักเตอร์ภายนอก
8). ความเร็วของการดริฟท์ขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดหรือไม่?
ไม่ได้ขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดหรือความยาวของเส้นลวด
9). กระแสการแพร่กระจายจะเกิดขึ้นในเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างไร?
กระแสการแพร่กระจายอาจเกิดจากเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากการแพร่กระจายของตัวพาประจุ
10). แรงดันไฟฟ้าที่หัวเข่าคืออะไร?
หากแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดกระแสจะไหลไปทั่วไดโอดดังนั้นจึงเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่หัวเข่า
ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับ ภาพรวมของกระแสดริฟท์ ในเซมิคอนดักเตอร์การคำนวณและที่มา ดังนั้นทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับภาพรวมของกระแสดริฟต์ในเซมิคอนดักเตอร์การคำนวณและการได้มา แนวคิดนี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสารกึ่งตัวนำที่เจือซึ่งประกอบด้วยตัวพาประจุเช่นอิเล็กตรอนและโฮล เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับเซมิคอนดักเตอร์แล้วเราสามารถสังเกตการไหลของตัวพาประจุได้ ขึ้นอยู่กับขั้วของผู้ให้บริการชาร์จประจุจะดึงดูดไปที่ขั้วแบตเตอรี่ ดังนั้นจึงสามารถใช้สนามไฟฟ้าได้เนื่องจากการไหลของตัวพาประจุเพื่อสร้างกระแส ความเร็วที่จำเป็นสำหรับการไหลของตัวพาประจุสามารถเรียกได้ว่าเป็นความเร็วดริฟท์ นี่คือคำถามสำหรับคุณกระแสการแพร่กระจายคืออะไร?
