Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

35
Концентрации основных и неосновных носителей в дырочном полу-
проводнике в области высоких температур
22
2
2
a
i
a
N
n
N
p ++
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
; (4.12)
22
2
2
d
i
d
N
n
N
n −+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= . (4.13)
Условие электронейтральности
∗∗
+=+
da
NpNn
, (4.14)
где N
d
*
, N
a
*
– концентрации ионизированных донорных и акцепторных
примесей.
Подвижность носителей
E
υ
=μ
, м
2
·(В·с)
-1
, (4.15)
где υ – дрейфовая скорость носителей, м·с
-1
; Е – напряженность электриче-
ского поля, В·м
-1
.
В слабых электрических полях дрейфовая скорость намного меньше
тепловой, и подвижность определяется формулой
ср
Т
el
m
∗
⋅
μ=
υ
, м
2
·(В·с)
-1
, (4.16)
где
е = 1,6·10
-19
Кл – заряд электрона; m
*
– эффективная масса частицы, кг;
l
ср
– средняя длина свободного пробега частицы, м; υ
T
= (3kT/m
*
)
1/2
– сред-
няя тепловая скорость частицы, м·с
-1
.
Подвижность определяется рассеянием на фононах, нейтральных и
ионизированных примесях, дефектах структуры и сложным образом зави-
сит от температуры.
С подвижностью связаны
коэффициенты диффузии носителей
nn
e
kT
D μ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= , м
2
·с
-1
; (4.17)
pp
e
kT
D μ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= , м
2
·с
-1
. (4.18)
Эффект Холла состоит в возникновении разности потенциалов на
противоположных гранях полупроводника, помещенного в скрещенные
электрическое и магнитное поля (рис. 4.1).
д
н
н
A
IB
RIB
U
Rh
ρμ
== , 
     Концентрации основных и неосновных носителей в дырочном полу-
проводнике в области высоких температур
                                         2
                                ⎛N ⎞         N
                            p = ⎜ a ⎟ + ni2 + a ;                    (4.12)
                                ⎝ 2 ⎠         2
                                         2
                                ⎛N ⎞               N
                           n = ⎜ d ⎟ + ni2 − d .                    (4.13)
                                ⎝ 2 ⎠               2
      Условие электронейтральности
                              n + N a∗ = p + N d∗ ,                 (4.14)
       *    *
где Nd , Na – концентрации ионизированных донорных и акцепторных
примесей.
      Подвижность носителей
                                   υ
                              μ = , м2·(В·с)-1,                     (4.15)
                                   E
где υ – дрейфовая скорость носителей, м·с-1; Е – напряженность электриче-
ского поля, В·м-1.
      В слабых электрических полях дрейфовая скорость намного меньше
тепловой, и подвижность определяется формулой
                                 e ⋅ lср
                             μ=          , м2·(В·с)-1,              (4.16)
                                 m∗υТ
где е = 1,6·10-19 Кл – заряд электрона; m* – эффективная масса частицы, кг;
lср – средняя длина свободного пробега частицы, м; υT = (3kT/m*)1/2 – сред-
няя тепловая скорость частицы, м·с-1.
       Подвижность определяется рассеянием на фононах, нейтральных и
ионизированных примесях, дефектах структуры и сложным образом зави-
сит от температуры.
       С подвижностью связаны коэффициенты диффузии носителей
                                     ⎛ kT ⎞
                               Dn = ⎜ ⎟μ n , м2·с-1;                 (4.17)
                                     ⎝ e ⎠
                                     ⎛ kT ⎞
                               D p = ⎜ ⎟μ p , м2·с-1.                (4.18)
                                     ⎝ e ⎠
       Эффект Холла состоит в возникновении разности потенциалов на
противоположных гранях полупроводника, помещенного в скрещенные
электрическое и магнитное поля (рис. 4.1).
                                   R IB Aρμ д IB
                             Uн = н =              ,
                                     R        h


                                    35

Страницы