Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

16
Следовательно, при Т>>
D
θ
, когда рассеяние на фононах
играет определяющую роль, подвижность НЗ
2/3
T
γ
. (1.30)
При низкой температуре (Т<<
D
θ
) междолинные процессы
вымерзают”, поскольку вероятность найти фонон с волновым
вектором
k
r
, соединяющимдолины в зоне Бриллюэна,
величина которого порядка
B
k , экспоненциально мала. Это ведет
к экспоненциальному росту времени свободного пробега НЗ
между двумя процессами переброса
U
phе
,
τ
, и основную роль в
процессах рассеяния НЗ начинает играть примесное рассеяние.
1.6.
Рассеяние носителей заряда на заряженных дефектах
Поскольку мы рассматриваем невырожденный
полупроводник, рассеяние носителя заряда на заряженном
точечном дефекте можно описать в рамках классической теории
рассеяния. Согласно этой теории, обратная транспортная длина
свободного пробега НЗ
1
,
impe
l
равна
()
(
)
ΘΘ
Θ
Θ=
π
σ
π
0
sincos1 2
1
,
d
do
d
imp
n
impe
l
, (1.31)
где
imp
n
- концентрация заряженных дефектов,
Θ
-угол
рассеяния, то есть угол между направлениями движения частицы
до и после взаимодействия с дефектом (на очень большом
расстоянии от дефекта). Дифференциальное сечение рассеяния
)(Θ
σ
d есть отношение числа частиц, рассеянных в единицу
времени в телесный угол do к числу частиц, проходящих в
единицу времени через единицу площади поперечного сечения
подающего пучка (рис.1.3).
Потенциал взаимодействия НЗ с дефектом, заряд которого
равен Ze, имеет вид (сравни с II, (4.12))
                               16

     Следовательно, при Т>>θ D , когда рассеяние на фононах
играет определяющую роль, подвижность НЗ
                          γ ∝ T − 3/ 2.                    (1.30)
     При низкой температуре (Т<<θ D ) междолинные процессы
“вымерзают”,
           r поскольку вероятность найти фонон с волновым
вектором k , соединяющим “долины” в зоне Бриллюэна,
величина которого порядка k B , экспоненциально мала. Это ведет
к экспоненциальному росту времени свободного пробега НЗ
между двумя процессами переброса τ U   е, ph , и основную роль в
процессах рассеяния НЗ начинает играть примесное рассеяние.

     1.6. Рассеяние носителей заряда на заряженных дефектах

     Поскольку      мы         рассматриваем  невырожденный
полупроводник, рассеяние носителя заряда на заряженном
точечном дефекте можно описать в рамках классической теории
рассеяния. Согласно этой теории, обратная транспортная длина
свободного пробега НЗ le−, 1imp равна

            −  1            π              dσ (Θ)
           le, imp = 2π nimp ∫ (1 − cos Θ)        sin ΘdΘ , (1.31)
                             0               do
где nimp - концентрация заряженных дефектов, Θ -угол
рассеяния, то есть угол между направлениями движения частицы
до и после взаимодействия с дефектом (на очень большом
расстоянии от дефекта). Дифференциальное сечение рассеяния
dσ ( Θ) есть отношение числа частиц, рассеянных в единицу
времени в телесный угол do к числу частиц, проходящих в
единицу времени через единицу площади поперечного сечения
подающего пучка (рис.1.3).
      Потенциал взаимодействия НЗ с дефектом, заряд которого
равен Ze, имеет вид (сравни с II, (4.12))