¿Qué es la corriente de deriva y la corriente de difusión?

El concepto de corriente de deriva y corriente de difusión viene en el material semiconductor. Los semiconductores están formados por dos tipos de material, es decir, material de tipo p y material de tipo n. Los dispositivos de conmutación como diodos, transistores, etc. están compuestos de intercalar un material entre otro material, lo que da como resultado la modificación de la propiedad conductora de este material.

Corriente de difusión: siempre que se unan dos tipos diferentes de material, que es el tipo n (rico en elcteones libres) y el tipo p (rico en agujeros), entonces existe una diferencia de concentración de carga. Esta diferencia de concentración de carga conduce al flujo de electrones libres del material de tipo n al material de tipo p. Por lo tanto, el flujo de electrones constituye el flujo de carga, por lo tanto, existe una corriente a través de la unión. Esta corriente se denomina corriente de difusión. Esta corriente es muy pequeña y también se denomina corriente de fuga.

Corriente de deriva: cuando se aplica voltaje externo a esta combinación, la carga almacenada en el material queda bajo la influencia del campo eléctrico, lo que hace que la carga se mueva en la dirección del campo eléctrico. Esto constituye corriente en el material y esta corriente se llama corriente de deriva. Esta corriente también se llama corriente de carga que fluye a través de la carga aplicada en el circuito.

Trataré de dar una explicación equivalente. La corriente en general fluirá en cualquier material si hay una diferencia en el potencial electroquímico o el potencial fermi entre sus extremos. Esta es la razón fundamental del flujo de corriente en cualquier dispositivo de estado sólido (ya sea metal, semiconductor, etc.)
Ahora, esto se puede dividir en dos partes:
a) potencial electrostático
b) potencial químico

El potencial electrostático es independiente de lo que esté sucediendo dentro del material y es básicamente el voltaje externo aplicado. La corriente que fluye debido a esto es la corriente de deriva. Esto obedece la ley de Ohm.

Como se puede adivinar por su nombre, la corriente de difusión depende de la concentración relativa de portadores solo a través de los extremos del material. El potencial químico depende directamente, al igual que con otras propiedades químicas en la concentración del portador solamente (específicamente su gradiente) independientemente de lo que sucede fuera del material; (¿Ves el vínculo entre la corriente de difusión y el potencial químico ahora?) Esto no obedece la ley de Ohm.

Entonces, cuando alguien le dice que la corriente no puede fluir sin un voltaje externo aplicado, puede decirles que están equivocados (esto es exactamente lo que sucede en una batería; el potencial químico de la batería hace que la corriente fluya; en semiconductores tanto el potencial electrostático como el químico son significativos) Un buen ejemplo es el flujo de corriente en un metal con sus dos extremos a diferentes temperaturas; o efecto termoeléctrico – Wikipedia

Sin embargo, en muchos casos, puede ser difícil separar los dos componentes y, por lo tanto, en general, al tratar con el flujo de corriente, solo observamos la diferencia en el nivel de fermi entre los dos extremos del semiconductor.

El movimiento de cargas produce “corriente”.

En un diodo hay 2 tipos de semiconductores tipo p, tipo n que están dopados con una cantidad desigual de electrones. En general, el tipo n está muy dopado que el tipo p.

Cuando no hay suministro de energía, el movimiento de los electrones tiene lugar de tipo n a tipo p debido a la diferencia en la concentración de electrones. Este movimiento de electrones sin energía externa produce “CORRIENTE DE DIFUSIÓN”.

Cuando el tipo p se conecta al terminal positivo y el tipo n al terminal negativo de la batería, los electrones se desplazan (mueven) fuertemente del tipo p al tipo n, lo que da como resultado “CORRIENTE DE DESPLAZAMIENTO”.

Por lo tanto, DRIFT y DIFFUSION CURRENT siempre están en dirección opuesta.