धातु आणि सेमीकंडक्टरमधील वर्तन घनता

ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ ಎಂದರೆ ಪರಿವರ್ತಕದ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ಮಧ್ಯದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿನಾಹ, ಇದನ್ನು J ರಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಯ ಸೂತ್ರ

ದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿನ ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಯನ್ನು J = I/A ದಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ I ಪರಿನಾಹ ಮತ್ತು A ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.

ಪರಿವರ್ತಕದಲ್ಲಿನ ಪರಿನಾಹ ಚಲನೆ

ಪರಿವರ್ತಕಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಯು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೋಲ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿನಾಹದ ಅನೇಕ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಸಹಕರಿಸುತ್ತವೆ.

ದ್ರವ್ಯದಲ್ಲಿನ ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ

2.5 ಚದರ ಮಿಮಿ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು ಊಹಿಸಿ. ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು 3 A ಪರಿನಾಹವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರೆ, ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ 1.2 A/ಮಿಮಿ² (3/2.5) ಆಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಪರಿನಾಹದ ಸರಳವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಇರುವುದನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ, ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಯನ್ನು ಪರಿವರ್ತಕದ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಪ್ರತಿ ಯುನಿಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿನಾಹ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ, J ರಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು J = I/A ದಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ‘I’ ಪರಿನಾಹ ಮತ್ತು ‘A’ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. N ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು T ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದರೆ, ಹಾದುಹೋದ ಆವೇಶ Ne ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ e ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಆವೇಶ ಕೌಲಂಬ್‌ಗಳಲ್ಲಿದೆ.

ನ್ಯೂನ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದ ಆವೇಶ

ನೆನಪಿಟ್ಟಾಗ N ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಿವರ್ತಕದ L ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಇದ್ದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ

ನೆನಪಿಟ್ಟಾಗ, ಸಮೀಕರಣ (1)ದಿಂದ ನಾವು ಬರೆಯಬಹುದು,

N ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು L ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಇದ್ದು ಅವುಗಳು ಎಲ್ಲmaal T ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಡೆಗಿನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗವು

ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಮೀಕರಣ (2)ನ್ನು ಹೀಗೂ ಬರೆಯಬಹುದು

ನೆನಪಿಟ್ಟಾಗ ಪರಿವರ್ತಕಕ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಜಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ E ಆದರೆ, ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗವು ಸಮಾನುಪಾತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ,

ಇಲ್ಲಿ, μ ಎಂದರೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಗತಿಕತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ

ಪರಿವರ್ತಕದಲ್ಲಿನ ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ

ಪರಿವರ್ತಕದಲ್ಲಿನ ಒಟ್ಟು ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮತ್ತು ಹೋಲ್‌ಗಳ ಪರಿನಾಹ ಘನತೆಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ, ಇವು ಬೇರೆ-ಬೇರೆ ಗತಿಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹನದ ಸಂಬಂಧ

ಪರಿನಾಹ ಘನತೆ (J) ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವಹನದ (σ) ಮೂಲಕ J = σE ಸೂತ್ರದಿಂದ ಸಂಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ E ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ತೀವ್ರತೆಯಾಗಿದೆ.