अर्धचालक में छेद की तुलना में इलेक्ट्रॉनों को तेजी से क्यों जाना है?


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जब एक इलेक्ट्रॉन निकलता है, तो केवल एक छेद बनाया जाता है, और जब दूसरा इलेक्ट्रॉन भरता है, तब केवल छेद चलता है, इसलिए उस तरह से दोनों को एक ही गति से करंट का संचालन करना चाहिए। फिर भी मुझे बताया गया है कि छेद में इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक गतिशीलता होती है। कृपया बताएं कि यह कैसे हो सकता है, मैं भ्रमित हूं।


en.wikipedia.org/wiki/Electron_mobility (छेद भी ढकता है)
Fizz

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एक सरलीकृत TLDR: किसी भी समय इलेक्ट्रॉनों के दो "प्रकार" होते हैं: मुक्त इलेक्ट्रॉनों और "बाध्य" इलेक्ट्रॉनों। मुक्त इलेक्ट्रॉन अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से चलते हैं, बाध्य इलेक्ट्रॉनों केवल एक सहसंयोजक बंधन से दूसरे में कूद सकते हैं। स्वाभाविक रूप से, बाध्य इलेक्ट्रॉन मुक्त इलेक्ट्रॉनों की तुलना में धीमी गति से चलते हैं। यह आपके प्रश्न का उत्तर है। (नोट: एक छेद केवल एक छूटे हुए इलेक्ट्रॉन के लिए एक अमूर्त प्रवाह है जो एक लापता मुक्त इलेक्ट्रॉन के लिए नहीं है। एक छेद एक मुक्त इलेक्ट्रॉन का एक सममित प्रतिरूप नहीं है)।
Akhmed

महान सवाल मैं इस समय एक किताब पढ़ रहा हूं जिसे 'सेमीकंडक्टर फिजिक्स: एन इंट्रोडक्शन बाय केसीजर' कहा जाता है ताकि इस तरह की घटनाओं के बारे में बेहतर अंदाजा लगाया जा सके।
मुकुट

जवाबों:


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शायद ऊर्जा राज्य में शुरू करना आसान हो सकता है।

नि: शुल्क इलेक्ट्रॉन (जो एक परमाणु से दूसरे में जाते हैं) चालन बैंड और छेद (एक कक्षा में इलेक्ट्रॉन की कमी) वैलेंस बैंड (उसी कड़ी) में हैं।

चालन बैंड वैलेंस बैंड की तुलना में एक उच्च ऊर्जा स्तर पर है और इसका मतलब है कि चीजें तेजी से आगे बढ़ती हैं। अधिक दिलचस्प रूप से, एक इलेक्ट्रॉन के लिए चालन बैंड से वैलेंस बैंड (और छेद को भरने) में जाने के लिए इसे कुछ ऊर्जा खोनी चाहिए।

अधिक सहज दृष्टिकोण से, जब एक छिद्र एक घाटी की कक्षा में दिखाई देता है, तो सभी संभव इलेक्ट्रॉनों में नहीं गिरेंगे; काफी संख्या तब तक बीत जाएगी जब तक कि एक इलेक्ट्रॉन (महत्वपूर्ण रूप से) ने कम ऊर्जा बैंड में स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा खो दी हो, छेद को भर देगा।

जब कहा गया कि इलेक्ट्रॉन ने एक कक्षा छोड़ दी (एक छेद बना रहा है), यह इसलिए था क्योंकि इसमें टक्कर से या शायद सिर्फ गर्मी से ऊर्जा जुड़ती थी (अन्यथा यह चालन बैंड में उच्च ऊर्जा स्थान पर नहीं ले जा सकती थी)। केवल तभी जब उसने उस ऊर्जा का उपयोग किया है (किसी अन्य वस्तु से टकराकर या शायद टकराकर जो एक फोटॉन को बाहर निकाल सकती है - इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉन ने ऊर्जा के 1 फोटॉन को खो दिया है) क्या वह अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है और वैलेंस बैंड में गिर सकता है।

यह शायद ऊर्जा के स्तर पर अधिक विस्तृत नज़र से समझाया गया है


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यह उत्तर समझ में आता है, मैं एक स्पष्टीकरण की तलाश में था और यह पाया गया: in.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101101081211AAzjDDc जो मूल रूप से समान है। प्रवाहकत्त्व बैंड में इलेक्ट्रॉनों; वैलेंस बैंड में छेद।
बिम्पेल्रेकी

मेरे संदेह को दूर करने के लिए धन्यवाद भाई। अब मैं सही में सोच रहा हूँ!
हम्बली

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ध्यान दें कि चालन बैंड में एक इलेक्ट्रॉन "अतिरिक्त" ऊर्जा नहीं खो सकता है, इससे पहले कि वह वैलेन्स बैंड में एक छेद पाता है - ऊर्जा खोना और एक अलग ऊर्जा स्तर पर जाना एक ही बात है। इसलिए मूल रूप से, एक इलेक्ट्रॉन और एक मर्ज के लिए, एक ही समय में तीन चीजें मौजूद होनी चाहिए: इलेक्ट्रॉन, छिद्र और अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए कुछ। में कुछ मामलों अतिरिक्त ऊर्जा प्रकाश के रूप में दूर निकलने जा सकता है; अन्य मामलों में, सब्सट्रेट परमाणु इसे गतिज (गर्मी) ऊर्जा के रूप में अवशोषित करते हैं।
इल्मरी करोनन

मैं निश्चित रूप से उत्तर को सरल रखने की कोशिश कर रहा था। एक अंतर्निहित मुद्दा जो एक इलेक्ट्रॉन को अपनी ऊर्जा के स्तर के साथ एक स्थिति प्राप्त करेगा वह मेरा प्राथमिक बिंदु है और यह उच्च ऊर्जा स्तर उच्च गतिशीलता के बराबर है।
पीटर स्मिथ

@ इल्मारी करोनेन: कंडक्शन बैंड में एक इलेक्ट्रॉन अतिरिक्त ऊर्जा खो सकता है , अगर इसके नीचे एक खाली अवस्था हो। जो भी प्रकृति का: एक पारंपरिक छेद, उसी (चालन) बैंड में एक रिक्ति, या एक डोपिंग-निर्मित बाध्य राज्य
इंकिस मिस्सी
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