第四章 半导体导电特性

§1 载流子的漂移运动和迁移率

§2 载流子的散射

§3 迁移率与杂质浓度和温度的关系

§4 电阻率与杂质浓度和温度的关系

§5 强电场效应和多能谷散射

(§6 霍尔效应)

讨论前提:
• 温度是均匀的;
• 样品均匀掺杂;
• 外场是弱场

1、欧姆定律

金属:
(宏观描述漂移运动规律)

半导体: J=
(欧姆定律的微分形式)

2 漂移速度和迁移率

电场不太强时,漂移电流遵守欧姆定律J=

导体内部电场恒定时 平均漂移速度不变

电场强度增大 平均漂移速度的大小与电场强度成正比
电子迁移率μ(电导率和迁移率的关系)

对于空穴

3 半导体的电导率和迁移率

半导体材料电导率
n型:
p型:
本征:

在饱和电离区:
n型:单一杂质:


补偿型:no=ND-NA:

1、 载流子散射的概念

漂移运动

散射的原因*3

散射的结果*2

散射几率: P
平均自由时间 τ=1/P
平均自由程 λ= VT∙τ

2、 电离杂质的散射

电离杂质库仑场

载流子能量E

Ni是掺入的所有杂质浓度的总和:

3、 晶格振动散射

格波:

纵波 :
横波:
声学波:
光学波:

晶格振动谱:

声子--格波的能量子