Подвижность носителей

Условие электронейтральности

,

где N_D, N_A - концентрации ионизированных донорных и акцепторных примесей.

где v - дрейфовая скорость носителей, м/с;

Е - напряженность электриче­ского поля, В/м.

В слабых электрических полях дрейфовая скорость намного меньше тепловой, и подвижность определяется формулой

где е = 1,6*10^-19 Кл - заряд электрона;

m^* - эффективная масса частицы, кг;

1_ср - средняя длина свободного пробега частицы, м;

v_тепл = (3kT/m^*)^1/2 - сред­няя тепловая скорость частицы, м/с.

Подвижность определяется рассеянием на фононах, нейтральных и ионизированных примесях, дефектах структуры и сложным образом зави­сит от температуры.

С подвижностью связаны коэффициенты диффузии носителей

ЭДС Холла в полупроводниках с носителями заряда одного знака

где I - протекающий ток, А;

B - магнитная индукция, Тл;

δ – толщина пластины, м;

R_H, м³/Кл – коэффициент Холла.

Он положителен для полупроводников р-типа и отрицателен для полупроводников n-типа. Он связан с концентрацией носителе заряда соотношением

Фотопроводимость. При освещении полупроводника он приобретает добавочную проводимость γ_Ф

,

где γ₀ и γ – электрическая проводимость до и после освещения;

Δn, Δp - концентрации фотовозбужденных электронов и дырок.

Дифференциальная термо-э.д.с. (отнесенная к единичной разности температур)

первое слагаемое характеризует вклад, вносимый электронами, а второе – дырками.

Для примесных полупроводников одним из слагаемых, в зависимости от типа проводимости, можно пренебречь; например, для полупроводника n-типа дифференциальная термо-э.д.с.

Высота потенциального барьера p-n перехода, или контактная разность потенциалов в равновесном состоянии

где k = 1,38*10^-23 Дж/К - постоянная Больцмана;

Т - температура, К;

p_p0, p_n0 - концентрации дырок в p и n слоях, м^-3;

n_n0, n_p0 - концентрации элек­тронов в n и p слоях, м^-3;

ρ_i, ρ_n, ρ_p - удельные сопротивления соответствен­но собственного полупроводника, n - и p- слоев;

b = μ_n/μ_p - отношение подвижностей электронов и дырок.

Вольтамперная характеристика идеального p-n-перехода имеет вид

,

где I_S – обратный ток (ток насыщения);

U – высота потенциального барьера.

где D_p, D_n - коэффициенты диффузии дырок и электронов, м²/с;

p_n0, n_p0 -равновесные концентрации дырок и электронов в n и p слоях;

S - площадь перехода, м²;

L_p, L_n - диффузионные длины дырок и электронов, м,

где τ_p, τ_n - время жизни дырок и электронов соответственно, с.

Дата добавления: 2014-12-07