Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Podobně jako molekuly plynů, mají tyto částice
tendenci rozptýlit rovnoměrně celém prostoru krystalu prostřednictvím difuzního proudu. čase t
= bude náhle dělící stěna odstraněna. Nosiče začnou zcela jistě zaplňovat celý krystal, takţe čase t1
a ještě později čase bude měnit koncentrace nosičů.2. 2.27)
Díry jakoţto kladně nabité částice pohybují řádově niţším potenciálům, elektrony jako záporně
nabité částice směřují potenciálům vyšším.28)
Znaménko mínus říká, kladné částice díry měly před rozmezím větší hustotu, rozmezím menší,
tedy dochází spádu hustoty vlivem difuze.
Opačně, je-li čisté nebo dotováno akceptorem, vzniká defekt elektronu (díra) valenční vazbě
přimíseného atomu, který můţe být nahrazen jiným elektronem. Chceme-li udrţovat difuzní proud rozhraním, musíme
vlevo dodávat nové nosiče náboje. Difuzní
pochod podporován vysokými teplotami pohyblivostí nosičů Obecně platí Einsteinova rovnice
pro vzájemnou souvislost difuzní konstanty pohyblivosti
D b. Kmitání způsobuje nejen příleţitostné vytrţení valenčních elektronů jejich vazeb, ale také
neuspořádaný, chaotický pohyb volných elektronů děr).Vliv prostředí elektromagnetické pole
61
Pro technickou praxi však důleţitější tzv. Jestliţe krystalu nepůsobí el.19
.
Difuzní proud můţe vznikat jako pohyb nabitých částic místa jejich větší hustoty místa s
hustotou menší.
Difuzní konstanty jsou pro díry elektrony různé. Tento proud také nazývá driftový proud. pole,
pohybují částice bez cíle neuspořádaným pohybem.19 krystal polovodiče, rozdělený souřadnici dělící stěnou
na dva díly.
skupina P,As,Sb) nebo akceptoru (prvky III.
e
Tk
(2.
Jak jiţ bylo řečeno působením elektrického pole intenzitou protéká vodičem buzený proud. toho jen čtyři jsou vázány sousedním atomům polovodiče, pátý bez valenční vazby,
snadno (jiţ při pokojové teplotě) přechází pásma vodivosti vytváří vodiči vodivost typu N. kaţdém krystalu dochází kmitání jeho částic, které zvětšuje rostoucí
teplotou. skupiny. Atom donoru zasazený krystalové mříţe nebo valenčním pásmu pět
elektronů. V
jednorozměrném směru proudu
J E (-x) (2. Podle
Ohmova zákona diferenciálním tvaru úměrný této intenzitě tedy gradientu potenciálu. Levý díl obsahuje kladné nosiče náboje, tedy díry, zatímco pravý díl prázdný. Dochází difuzi. skupiny Al,Ga,In) čistému germaniu nebo křemíku
ze IV. poruchová vodivost, získaná příměsí buď donoru (V. Tím díra přemísťuje, vzniká
vodivost typu Elektrony díry vzniklé dotováním nazýváme majoritními náboji. Dejme tomu, obr. 12,5 cm3
/s, cm3
/s. Tento
jev mimořádný význam rozhraní spojených polovodičů kde vzniká difuzní napětí. V
polovodičích uplatňuje druhý mechanismus vedení: difuze nosičů náboje pod vlivem spádu jejich
hustoty. Jeho hustota Jdif úměrná gradientu hustoty faktor úměrnosti nazveme
konstantou difuze D. Nad průřezem 0
protéká difuzní proud. Např.29)
obr.
gradDe
x
n
DeJ P
dif ()(
np) (2
