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第四章 半导体导电特性 (§1 载流子的漂移运动和迁移率 (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=,…
第四章 半导体导电特性
§1 载流子的漂移运动和迁移率
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:
§2 载流子的散射
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
§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