Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

49
где
0
σ
и Апостоянные. Она получила название закона Мотта
для прыжковой проводимости.
Таким образом, в случае почти компенсированного
полупроводника с понижением температуры будет сначала
наблюдаться переход от собственной проводимости к примесной,
а затем от последней к прыжковой.
4.5. Диффузионный и дрейфовый токи.
p-n переход
До сих пор при рассмотрении явления электропроводности
мы ограничивали себя случаем однородного вещества. Для
создания тока в нем требовалось наличие внешней силы,
действующей на НЗ. Ток, вызванный такой причиной, называется
дрейфовым. Например, в случае наличия электрического поля
плотность дрейфового тока в изотропном веществе равна
EnqЕj
др
r
r
r
γσ
== , (4.11)
где
qзаряд носителя, n и
γ
- их концентрация и подвижность,
соответственно,
Е
r
- напряженность электрического поля, а
σ
-
электропроводность вещества. Эта формула нам хорошо знакома,
только плотность тока мы не называли дрейфовой.
Дело в том, что в однородном веществе другой,
диффузионной составляющей тока не было и плотность тока,
равная сумме этих составляющих:
дифдр
jjj
r
r
r
+= , (4.12)
совпадала с
др
j
r
.
В неоднородном веществе концентрация НЗ в разных точках
пространства может различаться. В этом случае диффузия НЗ,
вызванная их хаотическим движением, приводит к
возникновению потока НЗ. Плотность потока частиц (смотри I,
§6.1)
η
r
равна, согласно закону Фика
nD
=
η
r
, (4.13)
где
Dкоэффициент диффузии частиц. Знак минус означает, что
поток направлен навстречу градиенту концентрации, то есть из
области, где концентрация частиц велика, в область, где она мала.
                               49

где σ 0 и А – постоянные. Она получила название закона Мотта
для прыжковой проводимости.
      Таким образом, в случае почти компенсированного
полупроводника с понижением температуры будет сначала
наблюдаться переход от собственной проводимости к примесной,
а затем от последней к прыжковой.

     4.5. Диффузионный и дрейфовый токи. p-n переход

      До сих пор при рассмотрении явления электропроводности
мы ограничивали себя случаем однородного вещества. Для
создания тока в нем требовалось наличие внешней силы,
действующей на НЗ. Ток, вызванный такой причиной, называется
дрейфовым. Например, в случае наличия электрического поля
плотность дрейфового тока  r в изотропном
                                  r       r веществе равна
                           jдр = σЕ = q γnE ,               (4.11)
где q – заряд носителя, n и γ - их концентрация и подвижность,
                  r
соответственно, Е - напряженность электрического поля, а σ -
электропроводность вещества. Эта формула нам хорошо знакома,
только плотность тока мы не называли дрейфовой.
      Дело в том, что в однородном веществе другой,
диффузионной составляющей тока не было и плотность тока,
равная сумме этих составляющих:
                         r r       r
                         j = jдр + jдиф ,                   (4.12)
             r
совпадала с jдр .
      В неоднородном веществе концентрация НЗ в разных точках
пространства может различаться. В этом случае диффузия НЗ,
вызванная      их   хаотическим       движением,     приводит    к
возникновению потока НЗ. Плотность потока частиц (смотри I,
       r
§6.1) η равна, согласно закону Фика
                            r
                           η = − D∇n ,                      (4.13)
где D – коэффициент диффузии частиц. Знак минус означает, что
поток направлен навстречу градиенту концентрации, то есть из
области, где концентрация частиц велика, в область, где она мала.