扩散电流是指在PN结中,由于浓度梯度引起的载流子自发性运动形成的电流。在半导体器件中,扩散电流是常见的一种漏电流。
1.什么是扩散电流
扩散电流是由于半导体P区和N区之间的浓度梯度形成的载流子自发性运动,从高浓度区向低浓度区移动而产生的电流。当PN结正向偏置时,扩散电流会抵消电场引起的漂移电流,反向偏置时,扩散电流则为主要的漏电流。
2.扩散电流计算公式
扩散电流的计算公式如下:
I = qA frac{D_n}{L_n}n + qA frac{D_p}{L_p}p
其中,I 为扩散电流密度,q 为电子电荷量,A 为PN结面积,Dn 和 Dp 分别为电子和空穴的扩散系数,Ln 和 Lp 分别为电子和空穴的平均自由程,n 和 p 分别为电子和空穴的浓度。
3.扩散电流由什么引起的
扩散电流是由于PN结中的载流子自发性运动形成的。在静态状态下,P区和N区都含有杂质离子,其浓度呈现出梯度分布。当PN结外加电场时,会使载流子发生漂移运动,但同样存在浓度梯度作用,载流子也会发生扩散运动。因此,在PN结中,电子和空穴同时发生扩散流,从而形成了扩散电流。
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