Der Hauptunterschied zwischen Diffusionsstrom und Driftstrom besteht darin, dass sich Diffusionsstrom aufgrund der Diffusion von Ladungsträgern bildet, während sich Driftstrom aufgrund der Bewegung von Ladungsträgern bildet, die durch Kraft verursacht wird, die durch ein elektrisches Feld auf die Ladungen ausgeübt wird.
Diffusionsstrom und Driftstrom sind zwei Arten von Stromdurchgangsmechanismen, die unterschiedliche Mechanismen verwenden, um einen Strom zu erzeugen.
Was ist Diffusionsstrom?
Diffusionsstrom oder Diffusionsstromdichte ist eine Stromart in einem Halbleiter, die durch die Diffusion von Ladungsträgern entsteht. Die Ladungsträger in diesem Zusammenhang sind Löcher und Elektronen. Diese Art von Strom entsteht aufgrund des Ladungstransports, der in ungleichmäßigen Konzentrationen von Ladungsteilchen in einem Halbleiter auftritt. Darüber hinaus kann der Diffusionsstrom gemäß der Drift-Diffusions-Gleichung entweder in die gleiche oder in die entgegengesetzte Richtung eines Driftstroms verlaufen.
Abbildung 1: Bildung von Diffusionsstrom durch Diffusion von Ladungsträgern
Wenn man ein Halbleiterbauelement betrachtet, ist der Strom in der Nähe des Verarmungsbereichs eines p-n-Übergangs hauptsächlich Diffusionsstrom. Innerhalb der Verarmungsregion können wir jedoch beide Arten von Strömungen (Diffusions- und Driftströmungen) beobachten. Darüber hinaus können wir beim Gleichgewicht in einem p-n-Übergang beobachten, dass der Vorwärtsdiffusionsstrom im Verarmungsbereich mit dem Driftrückwärtsdriftstrom ausgeglichen ist. Daher gibt es keinen Nettostrom.
Was ist Driftstrom?
Driftstrom kann als eine Art von Strom in einem Halbleiter beschrieben werden, der durch Krafteinwirkung auf die Ladungsträger durch ein elektrisches Feld verursacht wird. Diese äußere Kraft wird oft als elektromotorische Kraft bezeichnet. Darüber hinaus kann die Driftgeschwindigkeit als mittlere Geschwindigkeit der Ladungsträger im Driftstrom beschrieben werden. Der Begriff Driftstrom ist vor allem im Zusammenhang mit Elektronen und Löchern in Halbleitern nützlich. Dasselbe Konzept kann jedoch auf Metalle, Elektrolyte usw. angewendet werden.
Während der Erzeugung eines Driftstroms werden die geladenen Teilchen durch das elektrische Feld geschoben. Elektronen sind negativ geladen und werden in die entgegengesetzte Richtung zum elektrischen Feld geschoben. Dadurch ergeben sich konventionelle Strompunkte in gleicher Richtung.
Was ist der Unterschied zwischen Diffusionsstrom und Driftstrom?
Diffusions- und Driftstrom sind zwei Arten von elektrischen Strömen, die aufgrund unterschiedlicher Methoden der Strombewegung gebildet werden. Der Hauptunterschied zwischen Diffusionsstrom und Driftstrom besteht darin, dass sich Diffusionsstrom aufgrund der Diffusion von Ladungsträgern bildet, während sich der Driftstrom aufgrund der Bewegung von Ladungsträgern bildet, die durch Kraft verursacht wird, die durch ein elektrisches Feld auf die Ladungen ausgeübt wird. Darüber hinaus gehorcht der Diffusionsstrom dem Fickschen Gesetz, während der Driftstrom dem Ohmschen Gesetz folgt. Wenn man außerdem die Stromrichtung betrachtet, hängt der Diffusionsstrom von der Steigung der Ladungsträgerkonzentration ab, während der Driftstrom immer in Richtung des elektrischen Felds verläuft.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Diffusionsstrom und Driftstrom in tabellarischer Form zum direkten Vergleich
Zusammenfassung – Diffusionsstrom vs. Driftstrom
Diffusionsstrom und Driftstrom sind zwei Arten von Stromdurchgangsmechanismen, die unterschiedliche Mechanismen verwenden, um Strom zu erzeugen. Der Hauptunterschied zwischen Diffusionsstrom und Driftstrom besteht darin, dass sich Diffusionsstrom aufgrund der Diffusion von Ladungsträgern bildet, während sich der Driftstrom aufgrund der Bewegung von Ladungsträgern bildet, die durch Kraft verursacht wird, die durch ein elektrisches Feld auf die Ladungen ausgeübt wird.
