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.
čase t
= bude náhle dělící stěna odstraněna. Podobně jako molekuly plynů, mají tyto částice
tendenci rozptýlit rovnoměrně celém prostoru krystalu prostřednictvím difuzního proudu. Difuzní
pochod podporován vysokými teplotami pohyblivostí nosičů Obecně platí Einsteinova rovnice
pro vzájemnou souvislost difuzní konstanty pohyblivosti
D b. 2.
Difuzní proud můţe vznikat jako pohyb nabitých částic místa jejich větší hustoty místa s
hustotou menší. Jestliţe krystalu nepůsobí el.
skupina P,As,Sb) nebo akceptoru (prvky III. skupiny Al,Ga,In) čistému germaniu nebo křemíku
ze IV. Dejme tomu, obr.
e
Tk
(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. Levý díl obsahuje kladné nosiče náboje, tedy díry, zatímco pravý díl prázdný. Tento
jev mimořádný význam rozhraní spojených polovodičů kde vzniká difuzní napětí. Např.
Opačně, je-li čisté nebo dotováno akceptorem, vzniká defekt elektronu (díra) valenční vazbě
přimíseného atomu, který můţe být nahrazen jiným elektronem. 12,5 cm3
/s, cm3
/s.Vliv prostředí elektromagnetické pole
61
Pro technickou praxi však důleţitější tzv.27)
Díry jakoţto kladně nabité částice pohybují řádově niţším potenciálům, elektrony jako záporně
nabité částice směřují potenciálům vyšším.
gradDe
x
n
DeJ P
dif ()(
np) (2. V
jednorozměrném směru proudu
J E (-x) (2. pole,
pohybují částice bez cíle neuspořádaným pohybem. skupiny. Jeho hustota Jdif úměrná gradientu hustoty faktor úměrnosti nazveme
konstantou difuze D. poruchová vodivost, získaná příměsí buď donoru (V. kaţdém krystalu dochází kmitání jeho částic, které zvětšuje rostoucí
teplotou. Kmitání způsobuje nejen příleţitostné vytrţení valenčních elektronů jejich vazeb, ale také
neuspořádaný, chaotický pohyb volných elektronů děr). Dochází difuzi.29)
obr.
Jak jiţ bylo řečeno působením elektrického pole intenzitou protéká vodičem buzený proud. Podle
Ohmova zákona diferenciálním tvaru úměrný této intenzitě tedy gradientu potenciálu. Nad průřezem 0
protéká difuzní proud. Nosiče začnou zcela jistě zaplňovat celý krystal, takţe čase t1
a ještě později čase bude měnit koncentrace nosičů.19
. Chceme-li udrţovat difuzní proud rozhraním, musíme
vlevo dodávat nové nosiče náboje.28)
Znaménko mínus říká, kladné částice díry měly před rozmezím větší hustotu, rozmezím menší,
tedy dochází spádu hustoty vlivem difuze. Tento proud také nazývá driftový proud.
Difuzní konstanty jsou pro díry elektrony různé. Tím díra přemísťuje, vzniká
vodivost typu Elektrony díry vzniklé dotováním nazýváme majoritními náboji.2.19 krystal polovodiče, rozdělený souřadnici dělící stěnou
na dva díly. V
polovodičích uplatňuje druhý mechanismus vedení: difuze nosičů náboje pod vlivem spádu jejich
hustoty. Atom donoru zasazený krystalové mříţe nebo valenčním pásmu pět
elektronů
