अंतरिक्ष प्रभार

अंतरिक्ष आवेश विद्युत आवेशों के संग्रह की व्याख्या है जिसमें अतिरिक्त विद्युत आवेश को अलग-अलग बिंदु-जैसे आवेशों के बजाय अंतरिक्ष के एक क्षेत्र (या तो एक आयतन या एक क्षेत्र) पर वितरित आवेश के सातत्य यांत्रिकी के रूप में माना जाता है। यह मॉडल आम तौर पर तब लागू होता है जब आवेश वाहकों को ठोस के किसी क्षेत्र से उत्सर्जित किया गया हो - उत्सर्जित वाहकों के बादल अंतरिक्ष आवेश क्षेत्र बना सकते हैं यदि वे पर्याप्त रूप से फैले हुए हैं, या ठोस में पीछे छोड़े गए आवेशित परमाणु या अणु एक स्थान बना सकते हैं प्रभारी क्षेत्र।

ढांकता हुआ मीडिया ( खालीपन सहित) में अंतरिक्ष आवेश प्रभाव सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं; अत्यधिक प्रवाहकीय मीडिया में, चार्ज तेजी से बेअसर हो जाता है या बिजली का आवेश स्क्रीनिंग। अंतरिक्ष आवेश का चिन्ह ऋणात्मक या धनात्मक हो सकता है। यह स्थिति शायद किसी धातु वस्तु के पास के क्षेत्र में सबसे अधिक परिचित होती है जब इसे निर्वात में गरमागरम करने के लिए गर्म किया जाता है। यह प्रभाव सबसे पहले थॉमस एडीसन द्वारा प्रकाश बल्ब विद्युत तंतु में देखा गया था, जहाँ इसे कभी-कभी एडिसन प्रभाव कहा जाता है। कई वैक्यूम और ठोस राज्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में स्पेस चार्ज एक महत्वपूर्ण घटना है।

भौतिक व्याख्या
जब एक धातु वस्तु को निर्वात में रखा जाता है और गरमागरम करने के लिए गरम किया जाता है, तो ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को सतह के परमाणुओं से उबालने और मुक्त इलेक्ट्रॉनों के बादल में धातु वस्तु को घेरने के लिए पर्याप्त होती है। इसे थर्मिओनिक उत्सर्जन कहा जाता है। परिणामी बादल नकारात्मक रूप से आवेशित होता है, और किसी भी पास की सकारात्मक आवेशित वस्तु की ओर आकर्षित हो सकता है, इस प्रकार एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है जो निर्वात से होकर गुजरता है।

स्पेस चार्ज कई प्रकार की परिघटनाओं का परिणाम हो सकता है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण हैं:

यह सुझाव दिया गया है कि प्रत्यावर्ती धारा (AC) में आधे चक्र के दौरान इलेक्ट्रोड पर इंजेक्ट किए गए अधिकांश वाहक अगले आधे चक्र के दौरान बाहर निकल जाते हैं, इसलिए एक चक्र पर आवेश का शुद्ध संतुलन व्यावहारिक रूप से शून्य होता है। हालांकि, वाहकों के एक छोटे से अंश को गहरे स्तर पर फँसाया जा सकता है ताकि क्षेत्र के उलटे होने पर उन्हें बनाए रखा जा सके। AC में चार्ज की मात्रा एकदिश धारा (DC) की तुलना में धीमी होनी चाहिए और लंबे समय के बाद देखने योग्य हो जाती है।
 * 1) वर्तमान घनत्व और स्थानिक समरूपता और विषमता प्रतिरोध का संयोजन
 * 2) हेट्रोचार्ज बनाने के लिए ढांकता हुआ के भीतर प्रजातियों का आयनीकरण
 * 3) इलेक्ट्रोड से चार्ज इंजेक्शन और तनाव बढ़ाने से
 * 4) विद्युत वृक्षों जैसी संरचनाओं में ध्रुवीकरण (तरंगें)। जल वृक्ष एक जल-संसेचित बहुलक रोधन केबल में दिखाई देने वाले वृक्ष जैसी आकृति को दिया गया नाम है।

हेटेरो और होमो चार्ज
हेटेरो चार्ज का मतलब है कि स्पेस चार्ज की ध्रुवीयता पड़ोसी इलेक्ट्रोड के विपरीत है, और होमो चार्ज रिवर्स स्थिति है। उच्च वोल्टेज अनुप्रयोग के तहत, इलेक्ट्रोड के पास एक हेटेरो चार्ज से ब्रेकडाउन वोल्टेज कम होने की उम्मीद है, जबकि एक होमो चार्ज इसे बढ़ा देगा। एसी स्थितियों के तहत ध्रुवीयता उलटने के बाद, होमो चार्ज को हेटेरो स्पेस चार्ज में बदल दिया जाता है।

गणितीय व्याख्या
यदि निकट निर्वात में 10 का दबाव है−6 mmHg या उससे कम, चालन का मुख्य वाहन इलेक्ट्रॉन है। कैथोड से उत्सर्जन वर्तमान घनत्व (J), इसके थर्मोडायनामिक तापमान T के एक समारोह (गणित) के रूप में, स्पेस-चार्ज की अनुपस्थिति में, रिचर्डसन के नियम द्वारा दिया गया है: $$J = (1-\tilde{r}) A_0 T^2\exp\left(\frac{-\phi}{kT}\right)$$ कहाँ
 * $$A_0 = \frac{4\pi e m_\mathrm{e} k^2}{h^3} \approx 1.2 \times 10^6 \mathrm{A{\cdot}m^{-2}{\cdot}K^{-2}}$$
 * $e$ = प्रारंभिक धनात्मक आवेश (अर्थात, इलेक्ट्रॉन आवेश का परिमाण),
 * $m_{e}$ = इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान,
 * $k$ = बोल्ट्जमैन स्थिरांक = $0 J/K$,
 * $h$ = प्लांक नियतांक = $0 J.s$,
 * $φ$ = कैथोड का कार्य फलन,
 * $ř$ = माध्य इलेक्ट्रॉन परावर्तन गुणांक।

प्रतिबिंब गुणांक 0.105 जितना कम हो सकता है लेकिन आमतौर पर 0.5 के करीब होता है। टंगस्टन के लिए, (1 - ř)A0 = $0.6 A⋅m^{−2}⋅K^{−2}$, और φ = 4.52 eV. 2500 डिग्री सेल्सियस पर उत्सर्जन 28207 ए/एम है 2।

जैसा कि ऊपर दिया गया है उत्सर्जन धारा कुछ स्पंदित वाल्वों जैसे गुहा मैग्नेट्रॉन को छोड़कर सामान्य रूप से इलेक्ट्रोड द्वारा एकत्रित की तुलना में कई गुना अधिक है। कैथोड द्वारा उत्सर्जित अधिकांश इलेक्ट्रॉन इसके पड़ोस में इलेक्ट्रॉनों के बादल के कूलम्ब के नियम द्वारा वापस चलाए जाते हैं। इसे स्पेस चार्ज इफेक्ट कहा जाता है। बड़े वर्तमान घनत्वों की सीमा में, जे ऊपर के थर्मिओनिक उत्सर्जन समीकरण के बजाय नीचे बाल-लैंगमुइर समीकरण द्वारा दिया गया है।

घटना
स्पेस चार्ज सभी वेक्यूम - ट्यूब ों का एक अंतर्निहित गुण है। इसने कई बार विद्युत इंजीनियर के लिए जीवन को कठिन या आसान बना दिया है जो अपने डिजाइनों में ट्यूब का इस्तेमाल करते थे। उदाहरण के लिए, स्पेस चार्ज ने ट्रायोड एम्पलीफायरों के व्यावहारिक अनुप्रयोग को काफी सीमित कर दिया, जिससे वैक्यूम ट्यूब टेट्रोड जैसे और नवाचार हुए।

दूसरी ओर, कुछ ट्यूब अनुप्रयोगों में स्पेस चार्ज उपयोगी था क्योंकि यह ट्यूब के लिफाफे के भीतर एक नकारात्मक वैद्युतवाहक बल उत्पन्न करता है, जिसका उपयोग ट्यूब के ग्रिड पर एक नकारात्मक पूर्वाग्रह बनाने के लिए किया जा सकता है। नियंत्रण वोल्टेज के अतिरिक्त एक लागू ग्रिड वोल्टेज का उपयोग करके ग्रिड पूर्वाग्रह भी प्राप्त किया जा सकता है। यह इंजीनियर के नियंत्रण और प्रवर्धन की निष्ठा में सुधार कर सकता है। इसने वाहन ऑडियो के लिए स्पेस चार्ज ट्यूब बनाने की अनुमति दी जिसके लिए केवल 6 या 12 वोल्ट एनोड वोल्टेज की आवश्यकता थी (विशिष्ट उदाहरण 6DR8/EBF83, 6GM8/ECC86, 6DS8/ECH83, 6ES6/EF97 और 6ET6/EF98 थे)।

डाइलेक्ट्रिक्स के भीतर अंतरिक्ष शुल्क भी हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब एक उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोड के पास गैस ढांकता हुआ टूटना शुरू करती है, तो इलेक्ट्रोड के पास के क्षेत्र में विद्युत आवेशों को इंजेक्ट किया जाता है, जिससे आसपास के गैस में अंतरिक्ष आवेश क्षेत्र बन जाते हैं। अंतरिक्ष शुल्क ठोस या तरल अचालक के भीतर भी हो सकते हैं जो उच्च विद्युत क्षेत्रों द्वारा तनावग्रस्त होते हैं। ठोस डाइलेक्ट्रिक्स के भीतर फंसे हुए अंतरिक्ष शुल्क अक्सर उच्च वोल्टेज बिजली केबल्स और कैपेसिटर के भीतर ढांकता हुआ विफलता के लिए अग्रणी योगदान कारक होते हैं।

सेमीकंडक्टर भौतिकी में, Depletion_region जो आवेश वाहकों की कमी है, P–n_junction#Equilibrium_(zero_bias)|p–n जंक्शनों के सुधारात्मक व्यवहार और Theory_of_solar_cells#The_p-n_junction में वोल्टेज के निर्माण को समझाने के लिए एक मॉडल के रूप में उपयोग किया जाता है।

निर्वात में (बाल नियम)
1911 में क्लेमेंट डी. चाइल्ड द्वारा पहली बार प्रस्तावित, चाइल्ड लॉ कहता है कि प्लेन-पैरेलल वैक्यूम डायोड में स्पेस-चार्ज-लिमिटेड करंट (SCLC) सीधे एनोड वोल्टेज के तीन-आधा शक्ति के रूप में भिन्न होता है। $$V$$ और कैथोड और एनोड को अलग करने वाली दूरी d के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती। इलेक्ट्रॉनों के लिए, वर्तमान घनत्व J (एम्पीयर प्रति वर्ग मीटर) लिखा जाता है: $$J = \frac{ I }{ S } =\frac{4 \varepsilon_0}{9}\sqrt{\frac{2e}{m_\mathrm{e}}} \frac{V^{3/2}}{d^2}.$$ कहाँ $$I$$ एनोड करंट है और एस करंट प्राप्त करने वाले एनोड का सतह क्षेत्र है; $$e$$ इलेक्ट्रॉन के आवेश का परिमाण है और $$m_\mathrm{e}$$ इसका द्रव्यमान है। समीकरण को तीन-आधा-शक्ति कानून या बाल-लैंगमुइर कानून के रूप में भी जाना जाता है। बच्चे ने मूल रूप से इस समीकरण को परमाणु आयनों के मामले में व्युत्पन्न किया था, जिनके भार और उनके द्रव्यमान का बहुत कम अनुपात होता है। इरविंग लैंगमुइर ने 1913 में इलेक्ट्रॉन धाराओं के लिए आवेदन प्रकाशित किया, और इसे बेलनाकार कैथोड और एनोड के मामले में विस्तारित किया। समीकरण की वैधता निम्नलिखित मान्यताओं के अधीन है:
 * 1) इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रोड के बीच बैलिस्टिक रूप से यात्रा करते हैं (यानी, कोई प्रकीर्णन नहीं)।
 * 2) इंटरइलेक्ट्रोड क्षेत्र में, किसी भी आयन का अंतरिक्ष आवेश नगण्य होता है।
 * 3) कैथोड सतह पर इलेक्ट्रॉनों का वेग शून्य होता है।

नो स्कैटरिंग (बैलिस्टिक ट्रांसपोर्ट) की धारणा बाल-लैंगमुइर कानून की भविष्यवाणियों को मॉट-गर्नी कानून से अलग बनाती है। उत्तरार्द्ध स्थिर-राज्य बहाव परिवहन और इसलिए मजबूत बिखरने को मानता है।

हाल के वर्षों में, SCLC वर्तमान के विभिन्न मॉडलों को संशोधित किया गया है जैसा कि दो समीक्षा पत्रों में बताया गया है। निम्नलिखित समीकरण के साथ कैथोड सतह पर गैर-शून्य वेग के मामले के लिए बाल कानून को और सामान्यीकृत किया गया था:

$${I}=\frac{2 \varepsilon _0 m}{9 q}\left(\frac{\left.\nu _{\text{initial}}^{3/2}-\left(\nu _{\text{initial}}^2+\frac{2 \text{qV}}{m}\right){}^{3/4}\right)}{d}\right){}^2$$ कहाँ $$\nu _{\text{initial}}$$ कण का प्रारंभिक वेग है। विशेष मामले के लिए यह समीकरण बाल कानून में कम हो जाता है $$\nu _{\text{initial}}$$ शून्य के बराबर।

अर्धचालकों में
अर्धचालक और इन्सुलेट सामग्री में, एक विद्युत क्षेत्र आवेशित कणों, इलेक्ट्रॉनों को एक विशिष्ट बहाव वेग तक पहुंचने का कारण बनता है जो क्षेत्र की दिशा के समानांतर होता है। यह निर्वात में मुक्त आवेशित कणों के व्यवहार से अलग है, जिसमें एक क्षेत्र कण को ​​​​त्वरित करता है। बहाव वेग के परिमाण के बीच आनुपातिकता कारक, $$v$$, और विद्युत क्षेत्र, $$\mathcal E$$, इलेक्ट्रॉन गतिशीलता कहा जाता है, $$\mu$$: $$v = \mu \mathcal{E}$$

बहाव शासन (Mott–Gurney law)
स्पेस-चार्ज-लिमिटेड करंट का बाल कानून व्यवहार जो वैक्यूम डायोड में लागू होता है, आमतौर पर सिंगल-कैरियर डिवाइस में सेमीकंडक्टर/इन्सुलेटर पर लागू नहीं होता है, और इसे Mott-Gurney law द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। मोटाई की सामग्री के पतले स्लैब के लिए $$L$$, दो चुनिंदा ओमिक संपर्कों के बीच सैंडविच, विद्युत प्रवाह घनत्व, $$J$$, स्लैब के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है: $$J=\frac{9}{8} \varepsilon \mu \frac{V^2}{L^3},$$ कहाँ $$V$$ वह वोल्टेज है जिसे स्लैब में लगाया गया है और $$\varepsilon$$ ठोस की पारगम्यता है। Mott-Gurney कानून एक आंतरिक अर्धचालक में आवेश-परिवहन में कुछ महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है, अर्थात्, किसी को यह उम्मीद नहीं करनी चाहिए कि ड्रिफ्ट करंट लागू वोल्टेज के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है, यानी ओम के नियम से, जैसा कि एक धातु या अत्यधिक डोप्ड सेमीकंडक्टर में चार्ज-ट्रांसपोर्ट से उम्मीद की जाती है। चूंकि Mott–Gurney नियम में एकमात्र अज्ञात मात्रा आवेश-वाहक गतिशीलता है, $$\mu$$, समीकरण का उपयोग आमतौर पर आंतरिक अर्धचालकों में आवेश परिवहन की विशेषता के लिए किया जाता है। दोषों और / या गैर-ओमिक संपर्कों वाले अर्धचालकों के साथ-साथ अनाकार अर्धचालकों की विशेषता के लिए Mott-Gurney कानून का उपयोग करना, हालांकि वोल्टेज के संबंध में वर्तमान और बिजली कानून निर्भरता दोनों के परिमाण में महत्वपूर्ण विचलन के रूप में सावधानी के साथ संपर्क किया जाना चाहिए। मनाया जाएगा। उन मामलों में Mott-Gurney कानून को लक्षण वर्णन के लिए आसानी से उपयोग नहीं किया जा सकता है, और अन्य समीकरण जो दोषों और / या गैर-आदर्श इंजेक्शन के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं, का उपयोग किया जाना चाहिए।

Mott-Gurney कानून की व्युत्पत्ति के दौरान, निम्नलिखित मान्यताओं को बनाना होगा:
 * 1) केवल एक प्रकार का आवेश वाहक मौजूद होता है, यानी केवल इलेक्ट्रॉन या छिद्र।
 * 2) सामग्री में कोई आंतरिक चालकता नहीं है, लेकिन आवेशों को एक इलेक्ट्रोड से इंजेक्ट किया जाता है और दूसरे द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।
 * 3) वाहक गतिशीलता, $$\mu$$, और परमिटिटिविटी, $$\varepsilon$$, पूरे नमूने में स्थिर हैं।
 * 4) वर्तमान प्रवाह जाल या ऊर्जावान विकार से सीमित नहीं है।
 * 5) करंट मुख्य रूप से डोपिंग के कारण नहीं है।
 * 6) चार्ज-इंजेक्टिंग इलेक्ट्रोड पर विद्युत क्षेत्र शून्य है, जिसका अर्थ है कि वर्तमान केवल बहाव द्वारा नियंत्रित होता है।

व्युत्पत्ति

मोटाई के एक क्रिस्टल पर विचार करें $$L$$ करंट ले जाना $$J$$. होने देना $$E(x)$$ की दूरी पर विद्युत क्षेत्र हो $$x$$ सतह से, और $$n(x)$$ प्रति इकाई आयतन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या। तब दी गई धारा में दो योगदान होते हैं, एक बहाव के कारण और दूसरा विसरण के कारण: $$J = en{\mu}E - De\frac{dn}{dx}, $$ कब $${\mu}$$ इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता है और $$D$$ प्रसार गुणांक। लाप्लास का समीकरण क्षेत्र के लिए देता है: $$\frac{dE}{dx} = e\frac{n}{\varepsilon} .$$ इसलिए, हटाना $$n$$, अपने पास: $$J = {\varepsilon}{\mu}E\frac{dE}{dx} - \varepsilon D\frac{d^2 E}{dx^2} .$$ एकीकृत करने के बाद, आइंस्टीन संबंध (काइनेटिक सिद्धांत) का उपयोग करना और उपेक्षा करना $\frac{dE}{dx}$ शब्द हम विद्युत क्षेत्र के लिए प्राप्त करते हैं: $$E = \sqrt{ \frac{2J}{\varepsilon\mu} (x + x_0)} ,$$ कहाँ $$x_0$$ एक स्थिरांक है। हम उपेक्षा कर सकते हैं $\frac{dE}{dx}$ अवधि क्योंकि हम यह मान रहे हैं $\frac{dE}{dx} \sim \frac{E}{L}$  और $KT\frac{dE}{dx} \ll e E^2$.

चूंकि, पर $$x = 0$$, $$n = n_0$$, अपने पास:

यह इस प्रकार है कि क्रिस्टल में संभावित गिरावट है:

काम लेना ($$) और ($$) हम लिख सकते हैं $$J$$ के अनुसार $$V$$. छोटे के लिए $$V$$, $$J$$ छोटा है और $$x_0 \ll L$$, ताकि:

इस प्रकार करंट के वर्ग के रूप में बढ़ता है $$V$$. बड़े के लिए $$V$$, $$x_0 \gg L$$ और हम प्राप्त करते हैं: $$J = \frac{1}{2} \frac{e \mu n_0 V}{L}.$$ एक आवेदन उदाहरण के रूप में, 1500 सेमी की चार्ज-वाहक गतिशीलता के साथ आंतरिक सिलिकॉन के टुकड़े में स्थिर-अवस्था अंतरिक्ष-चार्ज-सीमित वर्तमान2/V-s, 11.9 का सापेक्ष परावैद्युतांक, 10 का क्षेत्रफल−8 सेमी 2 और 10 की मोटाई−4 सेमी की गणना ऑनलाइन कैलकुलेटर द्वारा 3 V पर 126.4 μA की जा सकती है। ध्यान दें कि इस गणना के लिए सटीक, ऊपर सूचीबद्ध सभी बिंदुओं को मानना ​​चाहिए।

ऐसे मामले में जहां चालन/वैलेंस बैंड किनारों से फैली हुई घातीय पूंछ के रूप में ट्रैप राज्यों द्वारा इलेक्ट्रॉन/छेद परिवहन सीमित है, $$n_\mathrm{t}=\frac{N_\mathrm{t}}{k_\mathrm{B}T_\mathrm{c}}\exp \left( - \frac{E}{k_\mathrm{B}T_\mathrm{c}} \right) ,$$ बहाव वर्तमान घनत्व मार्क-हेलफ्रिक समीकरण द्वारा दिया गया है, $$J= q^{1-\ell}{\mu}{N_\mathrm{eff}} \left(\frac{\varepsilon_\mathrm{r} \varepsilon_0 \ell}{N_\mathrm{t}(\ell+1)}\right)^\ell \left( \frac{2\ell+1}{\ell+1} \right)^{\ell+1} \frac{{V}^{\ell+1}}{{L}^{2\ell+1}}$$ कहाँ $$q$$ प्राथमिक शुल्क है, $$\ell=k_\mathrm{B}T_\mathrm{c}/k_\mathrm{B}T$$ साथ $$k_\mathrm{B}T$$ तापीय ऊर्जा होने के नाते, $$N_\mathrm{eff}$$ अर्धचालक में आवेश वाहक प्रकार की अवस्थाओं का प्रभावी घनत्व है, अर्थात या तो $$E_\mathrm{C}$$ या $$E_\mathrm{V}$$, और $$N_\mathrm{t}$$ ट्रैप घनत्व है।

लो वोल्टेज शासन
ऐसे मामले में जहां सिंगल-कैरियर डिवाइस में बहुत कम लागू पूर्वाग्रह लागू होता है, वर्तमान द्वारा दिया जाता है: $$J = 4{\pi}^2 \frac{k_\mathrm{B}T}{q} \mu \varepsilon \frac{V}{L^3} .$$ ध्यान दें कि कम वोल्टेज शासन में धारा का वर्णन करने वाला समीकरण Mott-Gurney नियम के समान मोटाई स्केलिंग का अनुसरण करता है, $$L^{-3}$$, लेकिन लागू वोल्टेज के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है।

संतृप्ति व्यवस्था
जब सेमीकंडक्टर में एक बहुत बड़ा वोल्टेज लगाया जाता है, तो करंट एक संतृप्ति शासन में परिवर्तित हो सकता है।

वेग-संतृप्ति शासन में, यह समीकरण निम्न रूप लेता है $$J=2\varepsilon v\frac{V}{L^2}$$ की अलग-अलग निर्भरता पर ध्यान दें $$J$$ पर $$V$$ Mott-Gurney नियम और वेग-संतृप्ति व्यवस्था में धारा का वर्णन करने वाले समीकरण के बीच। बैलिस्टिक मामले में (कोई टकराव नहीं मानते हुए), मॉट-गर्नी समीकरण अधिक परिचित बाल-लैंगमुइर कानून का रूप लेता है।

चार्ज-कैरियर संतृप्ति शासन में, नमूने के माध्यम से वर्तमान द्वारा दिया जाता है, $$J = q \mu N_\mathrm{eff} \frac{V}{L}$$ कहाँ $$N_\mathrm{eff}$$ अर्धचालक में आवेश वाहक प्रकार की अवस्थाओं का प्रभावी घनत्व है।

शॉट शोर
स्पेस चार्ज शॉट शोर को कम करता है। शॉट शोर असतत चार्ज के यादृच्छिक आगमन से परिणाम; आगमन में सांख्यिकीय भिन्नता शॉट शोर पैदा करती है। एक स्पेस चार्ज एक क्षमता विकसित करता है जो वाहकों को धीमा कर देता है। उदाहरण के लिए, अन्य इलेक्ट्रॉनों के एक बादल के पास आने वाला एक इलेक्ट्रॉन प्रतिकारक बल के कारण धीमा हो जाएगा। धीमे वाहक अंतरिक्ष चार्ज घनत्व और परिणामी क्षमता को भी बढ़ाते हैं। इसके अलावा, स्पेस चार्ज द्वारा विकसित क्षमता उत्सर्जित वाहकों की संख्या को कम कर सकती है। जब स्पेस चार्ज करंट को सीमित करता है, तो वाहकों के यादृच्छिक आगमन को सुचारू कर दिया जाता है; कम भिन्नता के परिणामस्वरूप कम शॉट शोर होता है।

यह भी देखें

 * किसी गर्म स्त्रोत से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन
 * वेक्यूम - ट्यूब
 * ग्रिड रिसाव