Best scientific research 2022

BEST SCIENTIFIC
RESEARCH - 2022 
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transition. The current passing through the diode is the sum of the field current and the 
diffusion current. 
When the correct voltage is applied to the diode, the diffusion current increases and 
the field current decreases as a result of the electrochemical potential change. When the 
current passing through the p-n junction is controlled by an external voltage, the applied 
voltage mainly falls into the volume charge area of the p-n junction [12]. When the external 
voltage reduces the height of the potential barrier of the p-n junction, the field current in the 
p-n junction decreases. Since the total current is the sum of the field and diffusion currents, 
it is: 
n
eD
n
e
dx
dn
eD
nE
e
J
n
n
n
n
n

+

−
=
+
=



In this expression, the first term is the electric field current, and the second term is the 
diffusion current. The same expression is appropriate for hollow currents. During 
thermodynamic equilibrium, the total current is equal to the sum of the field and diffusion 
currents: 
0
0
0
0
=

+

n
eD
n
e
n
n


It changes when an external voltage is applied to the p-n junction. It reduces the forward 
voltage and the diffusion current dominates the field current. The field current compensating 
the diffusion current decreases and the current begins to flow in the right direction. If we take 
the diffusion current as constant and assume that the external (electric field) only changes 
the height and width of the potential barrier: 
0
0
0
0
=

+

n
eD
E
n
e
n
n

Considering that 
0
0
0
E
n
e
n
eD
n
n

−
=

it is a condition, we have the following 
expression for the electron current density in the p-n junction. 
(
)
(
)
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
0
0
0
x
E
x
E
x
n
e
x
E
x
E
n
e
j
x
−
=
−
=



---