载流子的扩散运动产生什么电流

载流子的扩散运动

2010-03-09 09:19:17| 分类： 微电子物理 | 标签： |字号大中小 订阅

(什么是扩散系数？什么是扩散长度？) 作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)

扩散是粒子在混乱热运动（布朗运动）基础之上的、在浓度梯度驱动之下的一种定向运动。半导体中载流子的扩散与原子的扩散不同；少数载流子与多数载流子的扩散也不相同。

（1）载流子扩散与原子扩散的区别： 半导体中载流子的扩散与原子的扩散，都是依靠浓度梯度所产生的一种定向运动；扩散流密度与浓度梯度成正比，其比例系数就是扩散系数（表征着扩散的快慢，单位是cm2/s）。但是载流子扩散与原子扩散的机理不同。

载流子扩散是在不断遭受散射的情况下所产生的定向运动；而原子扩散是在晶体热缺陷的帮助下所产生的定向运动。一般来说，温度越高，载流子遭受晶格振动的散射就越厉害，则扩散越慢；只有在低温下，晶格振动散射不大时，扩散才是随着温度的升高而加快（因为载流子的动能增加所致）。

而对于原子的扩散，温度越高，晶体热缺陷就越多（有指数关系），则扩散就越快；在低温下，几乎不产生热缺陷，则扩散也就慢得几乎无法进行。在热扩散技术中，就是通过高温来进行掺杂的（掺入施主或者受主杂质

相间短路为什么不会产生零序电流

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是 们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即a相不动，b相的原点平移到a相的顶端（箭头处），注意b相只是平移，不能转动。同方法把c相的平移到b相的顶端。此时作a相原点到c相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最

相间短路为什么不会产生零序电流

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是 们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即a相不动，b相的原点平移到a相的顶端（箭头处），注意b相只是平移，不能转动。同方法把c相的平移到b相的顶端。此时作a相原点到c相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用

一、的三种连接方式

三极管在电路中的连接方式有三种：①共基极接法；②共发射极接法，③共集电

接法。如图Z0115所示。共什么极是指电路的输入端及输出端以这个极作为公共端。

须注意，无论那种接法，为了使三极管具有正常的电流放大作用，都必须外加大小

极性适当的电压。即必须给发射结加正向偏置电压，发射区才能起到向基区注入载

子的作用；必须给集电结加反向偏置电压（一般几～几十伏），在集电结才能形成

强的电场，才能把发射区注入基区，并扩散到集电结边缘的载流子拉入集电区，使

电区起到收集载流子的作用。

二、三极管内部载流子的运动规律

在发射结正偏、集电结反偏的条件下，三极管内部载流子的运动，可分为3个过极必和流较集

程，下面以NPN型三极管为例来讨论（共射极接法）。

1．发射区向基区注入载流子的过程

由于发射结外加正向电压，发射区的电子载流子源源不断地注入基区，基区的多数载流子空穴，也要注入发射区。如图Z0116所示，二者共同形成发射极电流IE。但是，由于基区掺杂浓度比发射区小2～3个数量级，注入发射区的空穴流与注入基区的电子流相比，可略去。

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用

一、的三种连接方式

三极管在电路中的连接方式有三种：①共基极接法；②共发射极接法，③共集电

接法。如图Z0115所示。共什么极是指电路的输入端及输出端以这个极作为公共端。

须注意，无论那种接法，为了使三极管具有正常的电流放大作用，都必须外加大小

极性适当的电压。即必须给发射结加正向偏置电压，发射区才能起到向基区注入载

子的作用；必须给集电结加反向偏置电压（一般几～几十伏），在集电结才能形成

强的电场，才能把发射区注入基区，并扩散到集电结边缘的载流子拉入集电区，使

电区起到收集载流子的作用。

二、三极管内部载流子的运动规律

在发射结正偏、集电结反偏的条件下，三极管内部载流子的运动，可分为3个过极必和流较集

程，下面以NPN型三极管为例来讨论（共射极接法）。

1．发射区向基区注入载流子的过程

由于发射结外加正向电压，发射区的电子载流子源源不断地注入基区，基区的多数载流子空穴，也要注入发射区。如图Z0116所示，二者共同形成发射极电流IE。但是，由于基区掺杂浓度比发射区小2～3个数量级，注入发射区的空穴流与注入基区的电子流相比，可略去。

三极管内部载流子的运动规律、电流分配关

交变电流的产生和描述

本章知识网络

1.交变电流

定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如下图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）iiiioi产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的

瞬时值:I=I msinωt

峰值:I m= nsBω/R

描 述

有效值:I?Im/2 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线

交变电流

应用

电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频

电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频

原理：电磁感应 变压比：U1/U2=n1/n2

只有一个副线圈：I1/I2=n2/n1

有多个副线圈：I1n1= I2n2= I3n3=……

变压器

变流比：

电能的输送

P2）R线 UPR线 电压损失：U损?U功率损失：P损?（远距离输电方式：高压输电

otottdotot(a)(b)(c)图151(d)(e)

所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。 2.正弦交流的产生及变化规律。

(1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时

齿轮传动振动产生的原因及解决办法

于君波 耿 波 王铁成

(齐重数控装备股份有限公司 黑龙江 161005）

摘 要：在具有齿轮传动的机床中，齿轮常常是机床的一个重要振源，齿轮振动所产生的噪声也是机床噪声的一个重要噪声源。只有找到齿轮产生振动的原因，才能找到好的办法更好的解决齿轮振动，从而提高齿轮传动精度，减小噪音。 关键词：齿轮 振动 频率 啮合刚度

Abstract：With the machine in gear，Gear is often an important tool Source，Gear vibration noise generated by the noise machine is an important noise source。Only to find the causes of vibration generated gear，Good way to find a better solution gear vibration，So as to enhance the precision gear drive and reduce the noise. Key words：Gear Vibration Fr

教学过程

引入: 1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验，证明了电流可以可以产生磁场，即电可以转化为磁。那么，按照逆向思维，能否利用磁场产生电流呢？

本节课就来研究这一问题。

继奥斯特实验之后，许多著名的科学家如奥斯特、亨利、科拉顿等都对“将磁转化为电”进行过研究，但是均未取得实质性的进展。时任英国皇家研究所实验室主任的法拉第从1822年起致力于“把磁转化为电”的研究，经过十年漫长艰难的探索，最终取得了划时代的发现。首先回顾一下法拉第探索的艰难历程。

1、法拉第发现电磁感应艰难历程 课前预习

阅读课本P7-9，回答下列问题

（1）法拉第于哪一年开始致力于“把磁转化为电”的研究？当时的基本思路是什么？他做了哪几种类型的实验？结果如何？（学生回答：。。。。。。）

（2）十年后，法拉第又做了哪些实验？现象如何？（画出示意图，写出现象，在黑板上展示） （3）前两个实验中产生电流的条件是什么？实质是什么变化？不变化能否产生电流？后两个实验产生电流的条件是什么?（学生回答：前两个实验产生电流条件是开关断开、闭合，实质是电流的变化，电流不变时，不会产生电流；后两个实验产生电流的条件是磁铁的运动、磁场的变化）

教师引导、归纳：上面的4个实验都有电流产生，

???线????○???? ???线????○????

2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学

交变电流的产生与表达式专项训练卷

考试范围：交以电流；命题人：孙炜煜；审题人：王占国

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明 ??○ __○?___?_?___??__?：?号?订考_订_?___??___??___??：级?○班_○?___?_?__?_?___??：名?装姓装_?__?_?___??___??_:校?○学○????????外内????????○○???????? 评卷人 得分 一、选择题（题型注释）

1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0?，外接一只电阻为9.0?的灯泡，则

A．电压表V的示数为20V

B．电路中的电流方向每秒改变5次 C．灯泡实际消耗的功率为36W

D．值电动势随时间变化的瞬时表达式为e?20cos5?t(V) 【答案】C 【解析】

试题分析：观察甲图可知，正弦交流电Em?202v，可知有效

你值得拥有,都带答案,直接搜名字加答案二字就可以。

高二物理下期3-2（1） 感应电流的产生条件

一、内容概述

我们开始学习《电磁感应》，本章以电场及磁场等知识为基础，通过实验总结了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律。楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决电磁学问题的重要依据。我们学习前三节，从磁通量的变化入手来探讨电磁感应现象所遵循的物理规律。注意本章知识与前面所学过的力学、电学知识密切相关，有较大的难度，希望同学们充满信心来学好这一关键章节。

二、重点知识讲解

（一）电磁感应现象

1、磁通量

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，

平面的面积为S，则磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通

量，用Φ表示，即：Φ=BS。

应注意的是：在匀强磁场中，如某个面积与磁感应强度方向不垂直，计算磁通量时，应先找出垂直于磁感应强度的面积。如图，平面abcd与竖直方向间的夹角为θ，若匀强磁场沿水平方向，则穿过面积abcd的磁通量应为Φ=B·Scosθ，Scosθ即是面积S在垂直于磁感线方向的投影，称为“有效面积”。

2、电磁感应现