Strömdþéttleiki í Metali og Semyrki

Skilgreining á rásþéttleika

Rásþéttleiki er skilgreindur sem rás með tilliti til einingarflatarmáls skurðmynstri leitarstangs, táknað með J.

Formúla fyrir rásþéttleika

Rásþéttleikinn í málí er reiknaður með J = I/A, þar sem I er rásin og A er skurðmynstri flatarmál.

Rásflæði í halvleiðandi

Í halvleiðandi er rásþéttleikinn vegna bæði elektróna og hóla, sem færast í mótlægum áttum en gefa samhverf rás.

Rásþéttleiki í máli

Hugsum okkur leitarstang með skurðmynstri flatarmál af 2,5 fer millimetrar. Ef elektrísk spenna valdar rás af 3 A, verður rásþéttleikinn 1,2 A/mm² (3/2,5). Þetta forsendur að rásin sé jafnt dreifð. Þannig er rásþéttleikinn skilgreindur sem rás með tilliti til einingarflatarmáls skurðmynstri leitarstangs.

Rásþéttleikinn, táknaður með J, er gefinn með J = I/A, þar sem 'I' er rásin og 'A' er skurðmynstri flatarmál. Ef N elektrón passa yfir skurðmynstrið á tíma T, þá er hreyfð lading Ne, þar sem e er lading elektróns í coulombs.

Nú er magn ladingar sem fer yfir skurðmynstrið á einingartíma

Ef aftur N fjöldi elektróna er í lengd L leitarstangs, þá er elektrónakoncentrátion

Nú, frá jöfnu (1) getum við skrifað,

Þar sem N fjöldi elektróna er í lengd L og allir fara yfir skurðmynstrið á tíma T, verður hreyfingarkraftur elektrónanna

Þannig, getur jafnan (2) verið endurritað sem

Nú ef stýrt elektrísk raða til leitarstangsins er E, þá aukast hreyfingarkraftur elektrónanna í hlutfalli,

Þar sem μ er skilgreint sem hreyfingarkraftur elektróna

Rásþéttleiki í halvleiðandi

Heildarrásþéttleikinn í halvleiðandi er summa rásþéttleika vegna elektróna og hóla, hver með ólíkum hreyfingarkrafti.

Samhengi við leiðandi

Rásþéttleikur (J) er tengdur við leiðandi (σ) með formúlu J = σE, þar sem E er styrkur elektrískra raða.