17.Диффузионный ток в полупроводниках. Коэффициент диффузии
Ішкі электрлік өрістің әсерінен болатны электр тоғын дрейфтік ток дейміз. Ол мына теңдеумен өрнектеледі:
мұндағы q – электрон заряды,
n, p – электрондар мен кемтіктердің концентрациясы ,
μn и μp – электрондар мен кемтіктердің қозғалғыштығы.
Диффузиялық ток
– электр зарядын тасымалдаушылардың
концентрациясы көп бөліктен консентрациясы
аз бөлікке ауысуын айтамыз,ол төмендегі
өрнекпен өрнектеледі
мұндағы q – электрон заряды,
Dn, Dp – электрондар мен кемтіктердің диффузия коэффициенті,
dn/dx и dp/dx – электрондар мен кемтіктердің концентрацмя градиенті.
Концентрациясының біртексіздігімен шартталған заряд тасымалдаушылардың қозғалысы - тасымалдаушылардың диффузиясы деп аталады. Тасымалдаушылардың диффузиялық ағыны (ток) олардың концентрациясының градиентіне пропорционал және концентрацияның азаюына қарай бағытталған.
Электрондар үшін:
мұндағы Dn- электрондардың диффузия коэффициенті. Ол электрондардың диффузиялық тогы тығыздығының концентрация градиентіне қатынасымен анықталады. Электрондар үшін диффузия тогы “+” таңбасымен жазылады, өйткені теріс бөлшектер үшін диффузия ағынының бағыты токтың бағытына қарама-қарсы болады.
Кемтіктер үшін:
(50)-ші формуладағы “-” таңбасы кемтіктер диффузиясының бағыты олардың концентрациясының өсу бағытына қарама-қарсы болатындығын білдіреді.
Диффузия коэффициенттері заряд тасымалдаушылардың қозғалғыштығымен Эйнштейн қатынасы арқылы байланысқан:
және ол қозғалғыштық мәнінен оңай анықталады.
18.Соотношение Эйнштейна
Эйнштейн қатынасы заряд тасымалдаушылардың қозғалғыштығы мен диффузия арасындағы арақатынас.
Қорытылуы
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(5)
(6)
(7)
(7)өрнекке (5) ті қойып
(8)
(9)
(8), (9) –Эйнштейн қатынасы.
—диффузиия
коэффициенті, 
—
қозғалғыштық, 
—
Больцмана
тұрақтысы,
а 
— абсолю
температура.
19.Диффузионная длина носителей заряда.
Жартылай өткізгіштің тыйым салынған аумақтың ортасына жақын жататын және тыйым салынған аумақта деңгейлер түзетін қосымша қоспаларды диффузия арқылы жартылай өткізгішті легирлеу барысында енгізуге болады. Осындай деңгейлер бар болған кезде заряд тасымалдаушылардың рекомбинация жылдамдығы өседі. Концентрациясының біртексіздігімен шартталған заряд тасымалдаушылардың қозғалысы - тасымалдаушылардың диффузиясы деп аталады. Тасымалдаушылардың диффузиялық ағыны (ток) олардың концентрациясының градиентіне пропорционал және концентрацияның азаюына қарай бағытталған.
Электрондар үшін:
(49)
мұндағы Dn- электрондардың диффузия коэффициенті. Ол электрондардың диффузиялық тогы тығыздығының концентрация градиентіне қатынасымен анықталады. Электрондар үшін диффузия тогы “+” таңбасымен жазылады, өйткені теріс бөлшектер үшін диффузия ағынының бағыты токтың бағытына қарама-қарсы болады.
Кемтіктер үшін:
(50)
(50)-ші формуладағы “-” таңбасы кемтіктер диффузиясының бағыты олардың концентрациясының өсу бағытына қарама-қарсы болатындығын білдіреді.
Диффузия коэффициенттері заряд тасымалдаушылардың қозғалғыштығымен Эйнштейн қатынасы арқылы байланысқан:
(51)
және ол қозғалғыштық мәнінен оңай анықталады.
Диффузиялық ұзындық.Егер жартылай өткізгіштің қандайда бір облысында тепе-теңсіз заряд тасымалдаушылар генерацияланса олардың концентрациясы градиентінің нәтижесінде диффузия процесі туындайды. Тепе-теңсіз заряд тасымалдаушалардың диффузия процесімен бірге рекомбинация процесі де жүреді. Сондықтан артық заряд тасымалдаушылардың концентрациясы оларды тудырушы көзінен алыстағанда азая береді. Біртекті жартылай өткізгіште электр және магнит өрістері жоқ кезде, рекомбинация әсерінен тепе-теңсіз заряд тасымалдаушалардың концентрациясы е есе рет азаятын арақашықтық диффузиялық ұзындық деп аталады. Яғни заряд тасымалдаушының диффузиялық ұзындығы - тасымалдаушының өмір сүру уақытында диффузиялайтын орташа арақашықтығы. Тепе-теңсіз заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақыты мен диффузиялық ұзындық төмендегі қатынаспен байланысады:
,
. (52)
Заряд тасымалдаушының кезекті екі шашырау актілерінің арасында жүріп өтетін орташа арақашықтығымен анықталатын еркін жүріс жолының ұзындығын диффузиялық ұзындығымен шатастырмау маңызды.