Физические основы полупроводникового материаловедения. Ежовский Ю.К - 97 стр.

UptoLike

В области высоких температур основное значение имеет рас-
сеяние носителей заряда на тепловых колебаниях решетки, то есть
на фононах.
Поскольку концентрация фононов n
ф
в этой области температур,
как отмечалось ранее, пропорциональна Т, то <λ>1/ n
ф
1/T.
При высоких температурах фононы обладают столь высокими
импульсами, что уже при единичных актах столкновения с ними носи-
тели заряда полностью утрачивают скорость в первоначальном на-
правлении, то есть ν 1.
Учитывая температурную зависимость средней скорости носи-
телей заряда в полупроводниках (<ν >
Т
), получаем, что
μ
n
T
-3/2
и
μ
p
T
-3/2
.
(3.33)
Таким образом, в области высоких температур, в которой основным
механизмом рассеяния является рассеяние на фононах, подвиж-
ность носителей заряда (электронов, дырок) в полупроводниках
падает с увеличением температуры по закону Т
-3/2
.
В области низких температур основным механизмом рассея-
ния является рассеяние носителей заряда на ионизированных примесных
атомах. Электрическое поле ионов примеси отклоняет электроны
(дырки), проходящие вблизи них, и тем самым уменьшает скорость их
движения в первоначальном направлении.
Подобную задачу впервые решил Резерфорд применительно
к рассеянию α-частиц ядрами вещества. Используя подход и основ-
ные результаты, полученные Резерфордом, к задаче о рассеянии но-
сителей заряда на примесях, число столкновений, приводящих к
утрате направленного движения, можно определить как
ν
ν
4
n
m
Ze
2
ε
, (3.34)
97