معیار رشد در میٹل اور سیمی کنڈکٹر

کرنٹ کثافت کی تعریف

کرنٹ کثافت کو کنڈکٹر کے سیکشن کے فی یونٹ علاقے پر برقی کرنٹ کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے، جسے J سے ظاہر کیا جاتا ہے۔

کرنٹ کثافت کا فارمولا

فلز میں کرنٹ کثافت کا حساب J = I/A کے ذریعے لگایا جاتا ہے، جہاں I کرنٹ ہے اور A سیکشن کا علاقہ ہے۔

سمی کنڈکٹر میں کرنٹ کا سیر

سمی کنڈکٹرز میں، کرنٹ کثافت الیکٹران اور ہولز کی وجہ سے ہوتی ہے، جو متضاد سمت میں حرکت کرتے ہیں لیکن کرنٹ کی ایک ہی سمت میں حصہ دیتے ہیں۔

فلز میں کرنٹ کثافت

فرض کریں کہ کسی کنڈکٹر کا سیکشن 2.5 مربع ملی میٹر ہے۔ اگر برقی پوٹینشل 3 A کا کرنٹ پیدا کرتا ہے، تو کرنٹ کثافت 1.2 A/مربع ملی میٹر (3/2.5) ہے۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ کرنٹ یکساں طور پر تقسیم ہے۔ اس طرح، کرنٹ کثافت کو کنڈکٹر کے سیکشن کے فی یونٹ علاقے پر برقی کرنٹ کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔

کرنٹ کثافت، جسے J سے ظاہر کیا جاتا ہے، J = I/A کے ذریعے دی جاتی ہے، جہاں ‘I’ کرنٹ ہے اور ‘A’ سیکشن کا علاقہ ہے۔ اگر T وقت میں N الیکٹرون کسی سیکشن سے گزر جائیں تو منتقل ہونے والا کارج Ne ہوگا، جہاں e الیکٹرون کا کارج کولامب میں ہے۔

اب یونٹ وقت میں سیکشن سے گزرنے والا کارج

پھر اگر L لمبائی کے کنڈکٹر میں N نمبر کے الیکٹرون ہوں تو الیکٹرون کی تراکم

اب، مساوات (1) سے ہم لکھ سکتے ہیں،

چونکہ L لمبائی میں N نمبر کے الیکٹرون ہیں اور وہ تمام T وقت میں سیکشن سے گزرتے ہیں، الیکٹرون کی ڈرائفت ویلوسٹی ہوگی،

اس لیے، مساوات (2) کو یوں بھی لکھا جا سکتا ہے

اب اگر کنڈکٹر پر لاگو کردہ برقی میدان E ہے، تو الیکٹرون کی ڈرائفت ویلوسٹی تناسب سے بڑھتی ہے،

جہاں، μ الیکٹرون کی موبیلٹی کے طور پر تعریف کیا گیا ہے

سمی کنڈکٹر میں کرنٹ کثافت

سمی کنڈکٹر میں کل کرنٹ کثافت الیکٹران اور ہولز کی وجہ سے ہوتی ہے، جن کی مختلف موبیلٹی ہوتی ہے۔

کنڈکٹیوٹی کے ساتھ تعلق

کرنٹ کثافت (J) کو کنڈکٹیوٹی (σ) کے ساتھ J = σE کے ذریعے منسلک کیا جاتا ہے، جہاں E برقی میدان کی شدت ہے۔