Основы полупроводниковой электроники. Яровой Г.П - 18 стр.

UptoLike

35
онных линий, пересекающих единичную площадку поверхно-
сти кристалла.
Плотность дислокаций на единицу поверхности кристал-
лов, выращенных в высокостабильных условиях, имеют
порядок
10
2
10
6
см
-2
. В среднем дислокации в кристаллах отстоят
друг от друга на 10
4
межатомных расстояний.
Поверхностные и объемные дефекты. Поверхностными
дефектами являются поверхность кристалла, границы зерен и
т.д. К объемным дефектам относят пустоты, трещины, поры,
включения нерастворимых примесей.
36
3. Носители заряда в полупроводниках
3.1. Движение электронов в кристалле.
Понятие об эффективной массе
Движение электрона в кристалле под действием внешнего
электрического поля существенно отличается от движения
свободного электрона. Дело в том, что в кристалле на элек-
трон помимо внешнего поля действуют силы со стороны кри-
сталлической решетки. Однако для описания поведения элек-
трона в кристалле уравнения движения удобно представить в
той же форме записи, что и для свободного электрона, т.е. в
виде второго закона Ньютона относительно внешней силы.
Рассмотрим движение электрона в кристалле. Следует
сразу отказаться от попытки рассматривать электрон просто
как частицу. Чтобы исследовать его движение, надо составить
волновой пакет из волновых функций электрона в решетке.
Движение электрона будет зависеть от влияния решетки на
различные волны, входящие в описывающий его волновой
пакет. Таким образом, задача о движении электрона в кри-
сталле аналогична дифракционной задаче в оптике.
Скорость электрона в кристалле может быть представлена
как групповая скорость волнового пакета:
dk
dE
dk
d
g
h
1
v ==
ω
. (3.1)
За время dt электрон проходит путь v
g
dt, и работа сил
внешнего поля на этом участке равна:
dt
dk
dEF
dtFdE
g
h
== v , (3.2)
где F кулоновская сила, действующая на электрон.
Отсюда получаем:
F
dt
dk
F
dt
dk
h
h
1
== .
С другой стороны: