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