전류 혼잡

Current crowding

전류 혼잡(Current crowding effect, 또는 CCE)은 도체나 반도체를 통한 전류의 밀도의 비균질 분포로, 특히 접점 근처와 PN 이상의 접합부에서 그러하다.

전류 혼잡은 발광 다이오드의 효율을 제한하는 요인 중 하나이다.충전 캐리어의 이동성이 낮은 재료(예: 알루미늄 갈륨 인듐 인산염(AlGaIndium Phosphide, AlGaInP))는 특히 전류 혼잡 현상이 발생하기 쉽다.특히 P측 접점 주변의 전류 밀도가 낮은 방출 특성 영역에 도달하는 일부 LED의 지배적인 손실 메커니즘이다.[1]

현재의 혼잡은 국지적인 과열과 열적 핫스팟의 형성으로 이어질 수 있으며, 재앙적인 경우 열적 폭주로 이어질 수 있다.또한 전류의 비동질 분포는 전기화 효과와 공극 형성을 악화시킨다(예: Kirkendall 효과 참조).공극의 형성은 전류 밀도의 국부적 비동질성을 야기하며, 공극 주위의 저항성이 증가하면 국부적 온도 상승이 더욱 일어나 공극의 형성이 가속화된다.반대로 국부적으로 전류 밀도를 낮추면 이동 원자가 퇴적되어 전류 밀도가 더욱 낮아지고 재료가 더욱 퇴적되며 힐럭스가 형성되어 누전을 일으킬 수 있다.[2]

큰 양극성 트랜지스터에서, 기저층의 저항은 특히 방출체 측에서 베이스 영역을 통한 전류 밀도 분포에 영향을 미친다.[3]

전류 혼잡은 특히 국소적으로 저항이 낮은 영역이나 자기장 강도가 집중된 영역(예: 층 가장자리)에서 발생한다.

참조

  1. ^ "Optoelectronics: Infrared devices around 10μm wavelength". IMEC. IMEC. Archived from the original on 26 February 2009. Retrieved 31 July 2017. Current crowding is a major issue for AlGaInP LEDs due to the low mobility, inherent to the material system.
  2. ^ "Electromigration : What is electromigration?". Middle East Technical University. Retrieved 31 July 2017.
  3. ^ Van Zeghbroeck, Bart. "Bipolar Junction Transistors". ecee.colorado.edu. Retrieved 31 July 2017.