Дрейфовый ток — это направленное движение носителей в полупроводнике под воздействием электрического поля. Так как дрейфовый ток вызывается напряжением, подводимым к полупроводнику, то он часто называется током проводимости.Дрейфовый ток обеспечивается как электронами, так и дырками. В полупроводниках свободные электроны и дырки находятся в состоянии хаотического движения. Поэтому, если выбрать произвольное сечение внутри объема полупроводника и подсчитать число носителей заряда, проходящих через это сечение за единицу времени слева направо и справа налево, значения этих чисел окажутся одинаковыми. Это означает, что электрический ток в данном объеме полупроводника отсутствует.

Рисунок 1 Дрейфовый ток в полупроводнике под воздействием внешнего напряжения
При помещении полупроводника в электрическое поле напряженностью Е на хаотическое движение носителей зарядов
накладывается составляющая направленного движения. Направленное движение носителей зарядов в электрическом поле обусловливает
появление тока, называемого дрейфовым или током проводимости. Из-за столкновения носителей зарядов с атомами кристаллической
решетки их движение в направлении действия электрического поля прерывисто и характеризуется подвижностью μ.
Подвижность равна средней скорости υ, приобретаемой носителями заряда в направлении действия электрического
поля напряженностью

Подвижность носителей зарядов зависит от механизма их рассеивания в кристаллической решетке. Исследования показывают,
что подвижности электронов μn и дырок μp имеют различное значение
(
Плотность тока в полупроводнике, обусловленного дрейфом свободных электронов под действием внешнего электрического поля
со средней скоростью , определяется выражением
.
Перемещение (дрейф) дырок в валентной зоне со средней скоростью создает в полупроводнике дырочный
ток, плотность которого
. Следовательно, полная плотность тока в полупроводнике содержит электронную
jn и дырочную jp составляющие и равна их сумме (n и p —
концентрации соответственно электронов и дырок). Подставляя в выражение для плотности тока соотношение для средней
скорости электронов и дырок (1), получаем:

Если сравнить выражение плотности дрейфового тока в полупроводнике (2) с законом Ома

У полупроводника с собственной проводимостью концентрация электронов равна концентрации дырок
(

В полупроводнике n-типа

В полупроводнике p-типа

В области высоких температур концентрация электронов и дырок значительно возрастает за счет разрыва ковалентных связей и, несмотря на уменьшение их подвижности, электропроводность полупроводника увеличивается по экспоненциальному закону.
Выводы:
- дрейфовый ток это ток, который протекает в полупроводнике под воздействием внешнего источника напряжения;
- величина дрейфового тока зависит от температуры полупроводника и растет с ростом температуры.
Дата последнего обновления файла 20.11.2019