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.
Levý díl obsahuje kladné nosiče náboje, tedy díry, zatímco pravý díl prázdný. Dochází difuzi. Podobně jako molekuly plynů, mají tyto částice
tendenci rozptýlit rovnoměrně celém prostoru krystalu prostřednictvím difuzního proudu. kaţdém krystalu dochází kmitání jeho částic, které zvětšuje rostoucí
teplotou. Tento proud také nazývá driftový proud. Jeho hustota Jdif úměrná gradientu hustoty faktor úměrnosti nazveme
konstantou difuze D. Difuzní
pochod podporován vysokými teplotami pohyblivostí nosičů Obecně platí Einsteinova rovnice
pro vzájemnou souvislost difuzní konstanty pohyblivosti
D b. Podle
Ohmova zákona diferenciálním tvaru úměrný této intenzitě tedy gradientu potenciálu.
Difuzní proud můţe vznikat jako pohyb nabitých částic místa jejich větší hustoty místa s
hustotou menší. poruchová vodivost, získaná příměsí buď donoru (V.27)
Díry jakoţto kladně nabité částice pohybují řádově niţším potenciálům, elektrony jako záporně
nabité částice směřují potenciálům vyšším. 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. pole,
pohybují částice bez cíle neuspořádaným pohybem. Jestliţe krystalu nepůsobí el.2. Atom donoru zasazený krystalové mříţe nebo valenčním pásmu pět
elektronů. Např. Kmitání způsobuje nejen příleţitostné vytrţení valenčních elektronů jejich vazeb, ale také
neuspořádaný, chaotický pohyb volných elektronů děr).19 krystal polovodiče, rozdělený souřadnici dělící stěnou
na dva díly. 2. 12,5 cm3
/s, cm3
/s. Chceme-li udrţovat difuzní proud rozhraním, musíme
vlevo dodávat nové nosiče náboje.Vliv prostředí elektromagnetické pole
61
Pro technickou praxi však důleţitější tzv. V
jednorozměrném směru proudu
J E (-x) (2. 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. skupiny Al,Ga,In) čistému germaniu nebo křemíku
ze IV.19
.28)
Znaménko mínus říká, kladné částice díry měly před rozmezím větší hustotu, rozmezím menší,
tedy dochází spádu hustoty vlivem difuze.
Jak jiţ bylo řečeno působením elektrického pole intenzitou protéká vodičem buzený proud.
Difuzní konstanty jsou pro díry elektrony různé. Nad průřezem 0
protéká difuzní proud.
Opačně, je-li čisté nebo dotováno akceptorem, vzniká defekt elektronu (díra) valenční vazbě
přimíseného atomu, který můţe být nahrazen jiným elektronem. Dejme tomu, obr.
skupina P,As,Sb) nebo akceptoru (prvky III. V
polovodičích uplatňuje druhý mechanismus vedení: difuze nosičů náboje pod vlivem spádu jejich
hustoty.29)
obr.
e
Tk
(2. Tím díra přemísťuje, vzniká
vodivost typu Elektrony díry vzniklé dotováním nazýváme majoritními náboji. Tento
jev mimořádný význam rozhraní spojených polovodičů kde vzniká difuzní napětí. skupiny.
gradDe
x
n
DeJ P
dif ()(
np) (2
