자유 전자와 구멍이 전류에 기여하는 방법
실리콘과 같은 반도체 재료를 상상해보십시오. 원자로 채워져 있으며 각각 자체 핵 및 궤도 전자가 있습니다. 가장 간단한 모델에는 두 가지 주요 전하 운송 업체가 있습니다.
1. 자유 전자 : 이들은 부모 원자에서 벗어나 물질 주위를 방황하기에 충분한 에너지를 얻은 전자입니다. 전기장이 적용될 때 쉽게 움직이고 전류로 이동할 수 있습니다.
2. 구멍 : 이들은 실제 입자가 아니라 오히려 원자의 원자가 대역에 전자가 없다. 전자 * *가되어야하는 빈 지점으로 구멍을 상상해보십시오. 전자가 한 원자에서 다른 원자로 점프하면 원래 위치를 남겨두면 구멍이 생성됩니다. 이 구멍은 근처 전자를 끌어 들이기 때문에 양전하 캐리어 역할을합니다.
여기 단순화 된 다이어그램이 있습니다 :
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| si | | si | | si |
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e- | | e- | | e- | | 이자형-
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구멍 | | 구멍 | | 구멍
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```
* 유리 전자 (e-) 재료 내에서 무작위로 움직이는 작은 파란색 점으로 표시됩니다.
* 구멍 원자 구조에서 빈 공간으로 표시됩니다.
이제 전기장을 고려해 봅시다 :
반도체에 전압을 적용하여 전기장을 생성한다고 상상해보십시오. 이 필드는 자유 전자를 한 방향으로 밀고 반대 방향으로 구멍을 당깁니다. 유리 전자와 구멍의 이러한 움직임은 전류를 구성합니다. .
작동 방식은 다음과 같습니다.
* 유리 전자 : 전기장은 들판과 반대 방향으로 표류하도록합니다.
* 구멍 : 구멍 자체는 물리적으로 움직이지 않지만 근처의 전자로 채워집니다. 이것은 전자 점프의 "연쇄 반응"을 생성하여 구멍 자체가 전기장 방향으로 움직이는 것처럼 보입니다.
본질적으로, 자유 전자와 구멍은 전기장의 영향 하에서 반대 방향으로 전하를 전달함으로써 전류의 흐름에 기여한다. .
키 포인트 :
* 유리 전자 및 구멍은 반도체의 전하 운반체입니다.
* 유리 전자는 자유롭게 움직이며 구멍은 전자가없는 것입니다.
* 둘 다 전기장 아래에서 반대 방향으로 이동하여 전류 흐름에 기여합니다.
이 단순화 된 모델은 자유 전자와 구멍이 반도체의 전류에 어떻게 기여하는지에 대한 기본적인 이해를 제공합니다. 실제 메커니즘은 더 복잡하고 양자 역학을 포함하지만이 그림은 좋은 출발점을 제공합니다.
