Материаловедение и материалы электронных средств. Фролова Т.Н. - 36 стр.

UptoLike

Составители: 

36
где Iпротекающий ток, А; Bмагнитная индукция, Тл; μ
д
дрейфовая
подвижность носителей, м
2
·(В·с)
-1
; ρудельное сопротивление, Ом·м; h
толщина пластины, м;
R
н
= r/enкоэф-
фициент Холла, м
3
·Кл
-1
, знак которого
совпадает со знаком носителей заряда;
nконцентрация носителей заряда
(электронов или дырок), м
-3
; Aхолл-
фактор, учитывающий статистическое
распределение скоростей свободных
носителей, теоретически
A = 1,93 при
рассеянии носителей заряда на ионах
примеси и
A = 1,18 при рассеянии на
тепловых колебаниях решетки. В сильном магнитном поле коэффициент
Холла не зависит от механизма рассеяния и равен 1.
Магнитнорезистивный эффект. Изменение сопротивления полу-
проводника в магнитном поле обусловлено закручивающим действием
магнитного поля на движущиеся носители заряда. Магнитнорезистивный
эффект характеризуется коэффициентом
H, Тл
-2
B
BB
BB
H
σ
σσ
=
ρ
ρ
ρ
=
22
11
, (4.19)
где ρ
B
, σ
B
удельное электрическое сопротивление и удельная электриче-
ская проводимость полупроводникового образца вдоль электрического по-
ля при наложении поперечного магнитного поля индукцией
В.
В ограниченном полупроводнике в области слабых полей
Н постоян-
на, в области сильных полей
Н ~ В
-2
, что приводит к насыщению сопротив-
ления
.
Фотопроводимость. При освещении полупроводника плотность
добавочного фототока в стационарном состоянии
)(
ф
pneEj
pn
Δ
μ
+Δ
μ
= , А·м
-2
, (4.20)
где
E напряженность продольного электрического поля, В·м
-1
; Δn = Gτ
n
,
Δ
p = Gτ
p
концентрации фотовозбужденных электронов и дырок, м
-3
;
Gскорость генерации носителей, м
-3
с
-1
; τ
n
, τ
p
время жизни электронов и
дырок, с.
Эффект Зеебека состоит в возникновении электрического поля
Е
α
, В·м
-1
, в веществе, в котором создан градиент температуры Т, К·м
-1
:
T
E
α=
α
, (4.21)
Рис. 4.1. Эффект Холла
где I – протекающий ток, А; B – магнитная индукция, Тл; μд – дрейфовая
подвижность носителей, м2·(В·с)-1; ρ – удельное сопротивление, Ом·м; h –
                                    толщина пластины, м; Rн = r/en – коэф-
                                    фициент Холла, м3·Кл-1, знак которого
                                    совпадает со знаком носителей заряда;
                                    n – концентрация носителей заряда
                                    (электронов или дырок), м-3; A – холл-
                                    фактор, учитывающий статистическое
                                    распределение скоростей свободных
                                    носителей, теоретически A = 1,93 при
                                    рассеянии носителей заряда на ионах
        Рис. 4.1. Эффект Холла
                                    примеси и A = 1,18 при рассеянии на
тепловых колебаниях решетки. В сильном магнитном поле коэффициент
Холла не зависит от механизма рассеяния и равен 1.
      Магнитнорезистивный эффект. Изменение сопротивления полу-
проводника в магнитном поле обусловлено закручивающим действием
магнитного поля на движущиеся носители заряда. Магнитнорезистивный
эффект характеризуется коэффициентом H, Тл-2
                                1 ρ −ρ     1 σ − σB
                           H= 2 B       = 2         ,                (4.19)
                               B    ρ     B    σB
где ρB , σB – удельное электрическое сопротивление и удельная электриче-
ская проводимость полупроводникового образца вдоль электрического по-
ля при наложении поперечного магнитного поля индукцией В.
       В ограниченном полупроводнике в области слабых полей Н постоян-
на, в области сильных полей Н ~ В-2, что приводит к насыщению сопротив-
ления.
       Фотопроводимость. При освещении полупроводника плотность
добавочного фототока в стационарном состоянии
                         jф = eE (μ n Δn + μ p Δp ) , А·м-2,       (4.20)
где E – напряженность продольного электрического поля, В·м-1; Δn = Gτn,
Δp = Gτp – концентрации фотовозбужденных электронов и дырок, м-3;
G – скорость генерации носителей, м-3с-1; τn, τp – время жизни электронов и
дырок, с.
      Эффект Зеебека состоит в возникновении электрического поля
 α
Е , В·м-1, в веществе, в котором создан градиент температуры ∇ Т, К·м-1:
                                E α = α∇T ,                          (4.21)


                                    36