المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
حقوق الأخوة
2024-10-23
{وان كنتم على سفر}
2024-10-23
ضرورة التعلم
2024-10-23
آية الدَين
2024-10-23
التروك المسنونة في الصلاة
2024-10-23
الشرود الذهني
2024-10-23

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Drift Current Density  
  
1839   01:43 مساءً   date: 20-5-2017
Author : Donald A. Neamen
Book or Source : Semiconductor Physics and Devices
Page and Part : p 155


Read More
Date: 20-5-2017 1852
Date: 24-5-2016 1094
Date: 18-5-2017 820

Drift Current Density

If we have a positive volume charge density ρ moving at an average drift velocity vd, the drift current density is given by

(1)

where J is in units of C/cm2-s or amps/cm2. If the volume charge density is due to positively charged holes, then

(2)

where Jp|drf is the drift current density due to holes and vdp, is the average drift velocity of the holes.

The equation of motion of a positively charged hole in the presence of an electric field is

(3)

where e is the magnitude of the electronic charge, a is the acceleration, E is the electric field, and m*p is the effective mass of the hole. If the electric field is constant, then we expect the velocity to increase linearly with time. However, charged particles in a semiconductor are involved in collisions with ionized impurity atoms and with thermally vibrating lattice atoms. These collisions, or scattering events, alter the velocity characteristics of the particle.

As the hole accelerates in a crystal due to the electric field, the velocity increases. When the charged particle collides with an atom in the crystal, for example, the panicle loses most, or all, of its energy. The particle will again begin to accelerate and gain energy until it is again involved in a scattering process. This continues over and over again. Throughout this process, the particle will gain an average drift velocity which, for low electric fields, is directly proportional to the electric field. We may then write

(4)

where μp is the proportionality factor and is called the hole mobility. The mobility is an important parameter of the semiconductor since it describes how well a particle will move due to an electric field. The unit of mobility is usually expressed in terms of cm2/v-s.

By combining Equations (2) and (4). we may write the drift current density due to holes as

(5)

The drift current due to holes is in the same direction as the applied electric field.

The same discussion of drift applies to electrons. We may write

(6)

where Jn|dr f is the drift current density due to electrons and vdn is the average drift velocity of electrons. The net charge density of electrons is negative.

Table 1.1 Typlcal mobility values at T = 300 K and luw dopmg concentraion.

The average drift velocity of an electron is also proportional to the electric field for small fields. However, since the electron is negatively charged, the net motion on the electron is opposite to the electric field direction. We can then write

(7)

where μn is the electron mobility and is a positive quantity. Equation (6) may now be written as

(8)

The conventional drift current due to electrons is also in the same direction as the applied electric field even though the electron movement is in the opposite direction.

Electron and hole mobilities are functions of temperature and doping concentrations, as we will see in the next section. Table 1.1 shows some typical mobility values at T = 300 K for low doping concentrations.

Since both electrons and holes contribute to the drift current, the total drift current density is the sum of the individual electron and hole drift current densities, so we may write

(9)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.