ВУЗ:
Составители:
60
ты показывают, что в этом случае постоянная Холла определяется выра-
жением
22
p
х
2
R.
n
pn
p
qp n
В зависимости от того, какое из слагаемых в числителе больше, знак по-
стоянной Холла может быть как положительным, так и отрицательным.
При рассмотрении эффекта Холла неявно предполагалось, что при
протекании через образец электрического тока все носители заряда дви-
жутся с одинаковой дрейфовой скоростью. Такое допущение может быть
оправдано только для
металлов и вырожденных полупроводников, у кото-
рых уровень Ферми находится близко либо к дну зоны проводимости, либо
к потолку валентной зоны. В обычных условиях (в невырожденных полу-
проводниках) такое допущение неоправданно – скорость носителей заряда
распределена в соответствии с функцией распределения Максвелла. Если
учесть это, то выражение для постоянной Холла примет
вид:
p
n
хх
r
r
R (для n-типа) или R (для р-типа),
qpqn
где r
n
и r
р
– постоянные, учитывающие распределение по скоростям элек-
тронов и дырок, которые называются холл-факторами для электронов и
дырок. Для полупроводника смешанной проводимости:
pn
х
rr
R.
p
n
pn
pn
qp n
Холл-факторы r
n
и r
р
зависят от механизма рассеяния носителей в
полупроводнике. В невырожденном прямозонном полупроводнике при
преобладающем рассеянии на тепловых колебаниях кристаллической ре-
шетки
.17,1
8
3
rrr
np
При преобладающем рассеянии на ионизованных примесных центрах
r=1,93, а если рассеяние происходит на электронейтральных примесных
центрах, то r=1. Если полупроводник имеет сложную зонную структуру, то
выражения для постоянной Холла усложняются. Реальная структура зоны
проводимости кремния имеет 6 эквивалентных минимумов энергии с по-
верхностями постоянной энергии в виде эллипсоидов вращения, характе-
ризующихся продольной и
поперечной эффективными массами электро-
нов. Выражение для постоянной Холла, учитывающее реальную структуру
зоны проводимости, примет вид:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »
