Ključna razlika med difuzijskim in driftnim tokom je, da difuzijski tok nastane zaradi difuzije nosilcev naboja, medtem ko driftni tok nastane zaradi gibanja nosilcev naboja, ki ga povzroči sila, s katero na naboje deluje električno polje.
Difuzijski tok in driftni tok sta dve vrsti mehanizmov za prehajanje toka, ki uporabljata različne mehanizme za ustvarjanje toka.
Kaj je difuzijski tok?
Difuzijski tok ali gostota difuzijskega toka je vrsta toka v polprevodniku, ki nastane zaradi difuzije nosilcev naboja. Nosilci naboja so v tem kontekstu luknje in elektroni. Ta vrsta toka nastane zaradi transporta nabojev, ki se pojavljajo v neenakomernih koncentracijah delcev naboja v polprevodniku. Poleg tega je lahko difuzijski tok v isti ali nasprotni smeri odnašajočega toka v skladu z enačbo odnašanja in difuzije.
Slika 1: Do nastanka difuzijskega toka pride zaradi difuzije nosilcev naboja
Ko razmišljamo o polprevodniški napravi, je tok blizu območja izčrpanosti p-n spoja večinoma difuzijski tok. Znotraj osiromašenega območja pa lahko opazimo obe vrsti tokov (difuzijske in driftne). Poleg tega lahko pri ravnovesju v p-n spoju opazimo, da je difuzijski tok naprej v območju izčrpanosti uravnotežen z odnašajočim povratnim odnašajočim tokom. Zato ni neto toka.
Kaj je drseči tok?
Odnasni tok lahko opišemo kot vrsto toka v polprevodniku, ki ga povzroči sila, s katero na nosilce naboja deluje električno polje. Ta zunanja sila je pogosto znana kot elektromotorna sila. Poleg tega lahko hitrost odnašanja opišemo kot povprečno hitrost nosilcev naboja v odnašajočem toku. Izraz driftni tok je večinoma uporaben v kontekstu elektronov in lukenj v polprevodnikih. Vendar se ta isti koncept lahko uporabi za kovine, elektrolite itd.
Med ustvarjanjem odnašajočega toka nabite delce potiska električno polje. Elektroni so negativno nabiti in so potisnjeni v nasprotno smer od električnega polja. Posledica tega so običajne trenutne točke v isti smeri.
Kakšna je razlika med difuzijskim tokom in driftnim tokom?
Difuzijski in driftni tok sta dve vrsti električnih tokov, ki nastaneta zaradi različnih načinov gibanja toka. Ključna razlika med difuzijskim tokom in odnašajočim tokom je, da difuzijski tok nastane zaradi difuzije nosilcev naboja, medtem ko odnašajoči tok nastane zaradi gibanja nosilcev naboja, ki ga povzroči sila, ki na naboje deluje z električnim poljem. Poleg tega difuzijski tok upošteva Fickov zakon, medtem ko odnašajoči tok upošteva Ohmov zakon. Poleg tega je pri upoštevanju smeri toka difuzijski tok odvisen od strmine koncentracije nosilca, medtem ko je driftni tok vedno v smeri električnega polja.
Spodnja infografika predstavlja razlike med difuzijskim in driftnim tokom v obliki tabele za vzporedno primerjavo
Povzetek – difuzijski tok v primerjavi z drsnim tokom
Difuzijski tok in driftni tok sta dve vrsti mehanizmov za prehajanje toka, ki za ustvarjanje toka uporabljata različne mehanizme. Ključna razlika med difuzijskim tokom in odnašajočim tokom je, da difuzijski tok nastane zaradi difuzije nosilcev naboja, medtem ko odnašajoči tok nastane zaradi gibanja nosilcev naboja, ki ga povzroči sila, ki na naboje deluje z električnim poljem.
