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.
Chceme-li udrţovat difuzní proud rozhraním, musíme
vlevo dodávat nové nosiče náboje. 12,5 cm3
/s, cm3
/s.
Difuzní proud můţe vznikat jako pohyb nabitých částic místa jejich větší hustoty místa s
hustotou menší. Tento proud také nazývá driftový proud.
skupina P,As,Sb) nebo akceptoru (prvky III. Např.2. pole,
pohybují částice bez cíle neuspořádaným pohybem. Levý díl obsahuje kladné nosiče náboje, tedy díry, zatímco pravý díl prázdný. Kmitání způsobuje nejen příleţitostné vytrţení valenčních elektronů jejich vazeb, ale také
neuspořádaný, chaotický pohyb volných elektronů děr). Tento
jev mimořádný význam rozhraní spojených polovodičů kde vzniká difuzní napětí. Nosiče začnou zcela jistě zaplňovat celý krystal, takţe čase t1
a ještě později čase bude měnit koncentrace nosičů. Dejme tomu, obr.
Opačně, je-li čisté nebo dotováno akceptorem, vzniká defekt elektronu (díra) valenční vazbě
přimíseného atomu, který můţe být nahrazen jiným elektronem.19
.
Difuzní konstanty jsou pro díry elektrony různé.Vliv prostředí elektromagnetické pole
61
Pro technickou praxi však důleţitější tzv. poruchová vodivost, získaná příměsí buď donoru (V. čase t
= bude náhle dělící stěna odstraněna.19 krystal polovodiče, rozdělený souřadnici dělící stěnou
na dva díly. Podobně jako molekuly plynů, mají tyto částice
tendenci rozptýlit rovnoměrně celém prostoru krystalu prostřednictvím difuzního proudu. Atom donoru zasazený krystalové mříţe nebo valenčním pásmu pět
elektronů. skupiny.
e
Tk
(2. Nad průřezem 0
protéká difuzní 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.
gradDe
x
n
DeJ P
dif ()(
np) (2. 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.
Jak jiţ bylo řečeno působením elektrického pole intenzitou protéká vodičem buzený proud. Dochází difuzi. 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. Jestliţe krystalu nepůsobí el. V
jednorozměrném směru proudu
J E (-x) (2. 2.27)
Díry jakoţto kladně nabité částice pohybují řádově niţším potenciálům, elektrony jako záporně
nabité částice směřují potenciálům vyšším.29)
obr. V
polovodičích uplatňuje druhý mechanismus vedení: difuze nosičů náboje pod vlivem spádu jejich
hustoty. Tím díra přemísťuje, vzniká
vodivost typu Elektrony díry vzniklé dotováním nazýváme majoritními náboji. kaţdém krystalu dochází kmitání jeho částic, které zvětšuje rostoucí
teplotou
