电阻,U=RI
电阻率或比电阻 R=?L/S
J:电流密度:
E:电场强度;
?:载流子的迁移率;
q:一个载流子的电荷
n:载流子的浓度,
电导率 ?=1/ ? =J/E=nq?
5.3.1 载流子的散射概述
5.3 电 子电导
在外电场 E的作用下,
金属中的自由电子的加速度,a==eE/m e
电子每两次碰撞之间的平均时间 2?;
松弛时间 ?,与晶格缺陷和温度有关,温度越高,
晶体缺陷越多电子散射几率越大,?越小;
单位时间平均散射次数 1/2 ? ;电子质量 m e;
自由电子的平均速度,v= ?eE/m e ;
自由电子的迁移率,?e=v/E= ?e/m e ;
晶格场中电子的迁移率:
?e=v/E=?e/m*(有效电子)
散射:电子与晶体中的声子、杂质离子、缺陷等发生
碰撞的过程。
散射的原因:周期性势场被破坏。
周期性势场被破坏的原因:半导体内存在附加势场,
这一势场使周期性势场发生变化。
附加势场的作用:使能带中的电子在不同 k状态间跃
迁,也即原来沿某一个方向以 v(k)运动的电子,附加
势场可以使它散射到其它各个方向,以速度 v(k’)运动。
载流子的散射机构
1,电离杂质的散射
+ —
2,晶格振动的散射
半导体的主要散射(附加势场)机构有:
晶格中的原子在其平衡位置作微振动,引起周期性
势场的破坏,原子振动的具体表现形式为声子,晶
格振动的散射可以看作声子与电子的碰撞。
3,其它因素引起的散射
( 3)载流子之间的散射
低温下没有充分电离的杂质散射中性杂质通过对周
期性势场的微扰作用引起散射。一般在低温情况下
起作用。
在刃型位错处,刃口上的原子共价键不饱和,易于俘
获电子成为受主中心,在位错线成为一串负电中心,
在其周围由电离了的施主杂质形成一个圆拄体的正空
间电荷区。
( 2)位错散射
( 1)中性杂质的散射
+
+
+
+
+
+
电阻率或比电阻 R=?L/S
J:电流密度:
E:电场强度;
?:载流子的迁移率;
q:一个载流子的电荷
n:载流子的浓度,
电导率 ?=1/ ? =J/E=nq?
5.3.1 载流子的散射概述
5.3 电 子电导
在外电场 E的作用下,
金属中的自由电子的加速度,a==eE/m e
电子每两次碰撞之间的平均时间 2?;
松弛时间 ?,与晶格缺陷和温度有关,温度越高,
晶体缺陷越多电子散射几率越大,?越小;
单位时间平均散射次数 1/2 ? ;电子质量 m e;
自由电子的平均速度,v= ?eE/m e ;
自由电子的迁移率,?e=v/E= ?e/m e ;
晶格场中电子的迁移率:
?e=v/E=?e/m*(有效电子)
散射:电子与晶体中的声子、杂质离子、缺陷等发生
碰撞的过程。
散射的原因:周期性势场被破坏。
周期性势场被破坏的原因:半导体内存在附加势场,
这一势场使周期性势场发生变化。
附加势场的作用:使能带中的电子在不同 k状态间跃
迁,也即原来沿某一个方向以 v(k)运动的电子,附加
势场可以使它散射到其它各个方向,以速度 v(k’)运动。
载流子的散射机构
1,电离杂质的散射
+ —
2,晶格振动的散射
半导体的主要散射(附加势场)机构有:
晶格中的原子在其平衡位置作微振动,引起周期性
势场的破坏,原子振动的具体表现形式为声子,晶
格振动的散射可以看作声子与电子的碰撞。
3,其它因素引起的散射
( 3)载流子之间的散射
低温下没有充分电离的杂质散射中性杂质通过对周
期性势场的微扰作用引起散射。一般在低温情况下
起作用。
在刃型位错处,刃口上的原子共价键不饱和,易于俘
获电子成为受主中心,在位错线成为一串负电中心,
在其周围由电离了的施主杂质形成一个圆拄体的正空
间电荷区。
( 2)位错散射
( 1)中性杂质的散射
+
+
+
+
+
+