Сплавы и соединения для электронной техники. Егоров В.Н. - 7 стр.

свободные электроны. Однако в ряде металлов, таких, например, как бериллий, цинк и
некоторые другие, свободными носителями заряда являются дырки.
   Проводимость электронных металлов описывается формулой:
                                   γ = qnμ     (2.1.1)
    где n – концентрация носителей заряда;
       μ- подвижность носителей заряда.
Так как металлы являются вырожденными проводниками, то концентрация n электронного
газа в них практически не зависит от температуры. Поэтому зависимость удельной
электропроводности γ от температуры полностью определяется температурной зависимостью
подвижности μ электронов вырожденного электронного газа. Это объясняется следующим
образом.
                         Удельная электропроводность проводника

    Зная скорость дрейфа электронов, легко вычислить плотность электрического тока и
удельную электропроводность проводника. Для этого выделим внутри проводника цилиндр с
основанием, равным единице, и образующей, равной υ д и направленной вдоль дрейфа
(рис.2.1.1).




                      Рис.2.1.1 Схема элементарного участка проводника с током


    Все электроны, заключенные в этом цилиндре, в течение 1 с. пройдут через основание и
образуют ток плотностью
                                         r       r        r
                                         j = − qnυ д = qnμE ,
где μ – подвижность носителей заряда.
                                    r        r
   Отсюда, согласно закону Ома j = γ ⋅ E ,          γ = qn μ .
                          qτ cп                     l сп ⋅ nстолкн
C учетом того, что   μ=        *   , а     τ сп =                  ;
                           m   n
                                                            υ
где τсп – время свободного пробега;
    m*n- эффективная масса электрона;
    lcп – длина свободного пробега;
   nстолкн – среднее количество столкновений с рассеивающими центрами;
  υ – средняя скорость движения электрона
                                             nq 2
                                          γ = * τ сп .
                                             mn

                                         Невырожденный газ

    В случае невырожденного газа вероятность заполнения зоны проводимости электронами
настолько небольшая, что они практически не встречаются так близко, чтобы их поведение
могло ограничиваться принципом Паули. Электроны являются полностью свободными в том