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