Nøgleforskellen mellem diffusionsstrøm og driftstrøm er, at diffusionsstrøm dannes på grund af diffusionen af ladningsbærere, hvorimod driftstrøm dannes på grund af bevægelsen af ladningsbærere forårsaget af kraft, der udøves på ladningerne af et elektrisk felt.
Diffusionsstrøm og driftstrøm er to typer strømgennemføringsmekanismer, der bruger forskellige mekanismer til at producere en strøm.
Hvad er diffusionsstrøm?
Diffusionsstrøm eller diffusionsstrømtæthed er en type strøm i en halvleder, der er forårsaget af spredning af ladningsbærere. Ladningsbærerne i denne sammenhæng er huller og elektroner. Denne type strøm dannes på grund af transport af ladninger, der forekommer i uensartede koncentrationer af ladningspartikler i en halvleder. Desuden kan diffusionsstrømmen være i enten den samme eller modsatte retning af en driftstrøm ifølge drift-diffusionsligningen.
Figur 1: Dannelse af diffusionsstrøm opstår på grund af spredning af ladebærere
Når man overvejer en halvlederenhed, er strømmen tæt på udtømningsområdet for en p-n-forbindelse for det meste diffusionsstrøm. Men inde i udtømningsområdet kan vi observere begge typer strømme (diffusions- og driftstrømme). Endvidere kan vi ved ligevægten i et p-n-kryds observere, at den fremadrettede diffusionsstrøm i udtømningsområdet er afbalanceret med den omvendte driftstrøm. Derfor er der ingen nettostrøm.
Hvad er Drift Current?
Driftstrøm kan beskrives som en type strøm i en halvleder, der er forårsaget af kraft, der udøves på ladningsbærerne af et elektrisk felt. Denne ydre kraft er ofte kendt som elektromotorisk kraft. Desuden kan drifthastighed beskrives som gennemsnitshastigheden af ladningsbærerne i driftstrømmen. Udtrykket driftstrøm er for det meste nyttigt i forbindelse med elektroner og huller i halvledere. Det samme koncept kan dog anvendes på metaller, elektrolytter osv.
Under dannelsen af en drivstrøm bliver de ladede partikler skubbet af det elektriske felt. Elektroner er negativt ladede, og de bliver skubbet i den modsatte retning af det elektriske felt. Dette resulterer i, at konventionel strøm peger i samme retning.
Hvad er forskellen mellem diffusionsstrøm og driftstrøm?
Diffusion og driftstrøm er to typer elektriske strømme, der dannes på grund af forskellige metoder til strømbevægelsen. Nøgleforskellen mellem diffusionsstrøm og driftstrøm er, at diffusionsstrøm dannes på grund af diffusionen af ladningsbærere, hvorimod driftstrømmen dannes på grund af bevægelsen af ladningsbærere forårsaget af kraft udøvet på ladningerne af et elektrisk felt. Desuden adlyder diffusionsstrømmen Ficks lov, mens driftstrømmen overholder Ohms lov. Når man betragter strømmens retning, afhænger diffusionsstrømmen desuden af hældningen af bærerkoncentrationen, mens driftstrømmen altid er i retning af det elektriske felt.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem diffusionsstrøm og driftstrøm i tabelform til sammenligning side om side
Opsummering – Diffusionsstrøm vs Driftsstrøm
Diffusionsstrøm og driftstrøm er to typer strømgennemføringsmekanismer, der bruger forskellige mekanismer til at producere strøm. Nøgleforskellen mellem diffusionsstrøm og driftstrøm er, at diffusionsstrøm dannes på grund af diffusionen af ladningsbærere, hvorimod driftstrømmen dannes på grund af bevægelsen af ladningsbærere forårsaget af kraft udøvet på ladningerne af et elektrisk felt.
