Материаловедение и материалы электронной техники. Плотянская М.А - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

61
Электропроводность полупроводников. В собственном полупро$
воднике носителями заряда являются свободные электроны и дыр$
ки, концентрации которых одинаковы. При наличии внешнего элек$
трического поля плотность электронной составляющей тока, кото$
рый протекает через собственный полупроводник, т. е. число элект$
рических зарядов, переносимых за единицу времени через единицу
площади, перпендикулярной направлению электрического поля
J
n
= qnv
n
,
где q = 1,6·10
–19
– заряд электрона, Кл; n – концентрация электро$
нов зоны проводимости, м
–3
; v
n
– средняя скорость упорядоченного
движения электронов, возникшая под действием электрического поля
(дрейфовая скорость), м/с.
Обычно скорость V
n
пропорциональна напряженности поля
V
n
= m
n
E,
где m
n
– коэффициент пропорциональности, называемый подвижнос
тью, м
2
/(В·с).
Закон Ома в дифференциальной форме:
J
n
= Es
n
= E/r
n
,
где s
n
= qnm
n
–
удельная электрическая проводимость полупроводни$
ка, обусловленная электронами, См/м; r = 1/s – удельное электри$
ческое сопротивление, Ом·м.
Аналогично, дырочная составляющая плотности тока для соб$
ственного полупроводника
J
p
= Eqpm
p
,
где p – концентрация дырок валентной зоны, м
–3
; m
p
– подвижность
дырок, м
2
/(В·с).
Удельная электрическая проводимость полупроводника, обуслов$
ленная дырками
s
p
= qpm
p
.
Суммарная плотность тока через собственный полупроводник
j = j
n
+ j
p
= (qnm
n
+ qpm
p
)E.
Удельная электрическая проводимость собственного полупро$
водника
s
i
= s
n
+ s
p
= qnm
n
+ qpm
p
= qn
i
(m
n
+ m
p
).
В примесном полупроводнике при комнатной температуре примесь
полностью ионизирована и, следовательно, проводимость определя$
ется свободными подвижными носителями заряда, электронами и
дырками в n$ и p$полупроводниках соответственно

Страницы