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