漂移電流

凝聚體物理學電化學中,漂移電流是在施加電場下載流子定向運動產生的電流。當電場加在半導體材料上時,載流子流動產生電流。

漂移速度是指漂移電流中載流子運動的平均速度。漂移速度以及產生的電流,是通過遷移率(mobility)來表述的。

基本介紹

  • 中文名:漂移電流
  • 外文名:Drift current
  • 領域:電子工程學
概述,PN結二極體中的漂移電流,電子遷移率,參見,

概述

在電流中,叫做空穴的帶正電粒子順電場方向移動,而帶負電的電子逆電場方向移動。它和擴散電流不同 如果將一個電場加在自由空間的一個電子上,它會從外加電壓的負端到正端沿一條直線加速加速這個電子。但相同的事情不會發生在良導體內部的電子上。良導體內有大量自由電子在固定的正離子核之間無規則運動。電子在一條直線(巨觀上)上的無規則運動叫做飄移運動。飄移運動也跟載流子在導電介質中的遷移率有關。

PN結二極體中的漂移電流

在一個PN結二極體中,電子和空穴分別是P區和N區的少數載流子。由於載流子的擴散形成的從P到N區的擴散電流,恰好能與等量相反的漂移電流平衡。在一個偏置的PN結中,漂移電流與偏置無關,這是因為少數載流子的數量與偏置電壓無關。但由於少數載流子可以通過升溫產生,漂移電流是和溫度有關的。
當一個電場加在半導體材料上時,載流子獲得一個確定的漂移速度。對載流子運動的綜合影響構成了“漂移電流”。由載流子(如空穴和自由電子)產生的漂移電流密度是通過單位截面積的電流。
自由電子的漂移電流密度Jn是:
空穴的漂移電流密度Jp是:
其中: n為每立方厘米的自由電子數,p為每立方厘米的的空穴數,
自由電子的遷移率,單位為
為空穴的遷移率,單位為
,,E為外加電場強度,單位為V/cm,q為一個電子的電荷量=1.6×10-19庫侖。

電子遷移率

電子遷移率(英語:electron mobility)是固體物理學中用於描述金屬半導體內部電子,在電場作用下移動快慢程度的物理量。在半導體中,另一個類似的物理量稱為空穴遷移率hole mobility)。人們常用載流子遷移率carrier mobility)來指代半導體內部電子和空穴整體的運動快慢。

參見

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