![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Понятие подвижности носителей свободного заряда.
Используя среднюю скорость носителя заряда, мы можем ввести понятие его подвижности μ, как коэффициента пропорциональности между средней скоростью V и напряженностью электрического поля E: V=μ E (5).
Как следует из (5), размерность подвижности [cm2/(Вc)]. Соотношение (5) лежит в основе дифференциального закона Ома, устанавливающего пропорциональность между плотностью тока через образец и напряженностью электрического поля в немнем.
Если бы в твердом теле носители заряда не теряли энергию при столкновениях, то носители заряда разгонялись бы (разогревались) электрическим полем до очень высоких энергий и формула (6) не выполнялась бы; действительно, в высоком вакууме заряженная частица в постоянном поле движется равноускоренно. Схема, приведенная на рис.1, показывает изменение скорости электрона в образце металла или полупроводника, к которому приложено напряжение и поясняет физический смысл подвижности. Рис. 1. Диаграмма, поясняющая движение электрона в твердом теле.
Как видно из рис.1, средняя скорость и, соответственно, подвижность тем выше, чем больше длина свободного пробега и чем меньше эффективная масса носителей заряда (уменьшение эффективной массы приводит к увеличению наклона линий на рис.1). Пусть электрон до столкновения проходит время τ, тогда в электрическом поле E он наберет скорость: где τ - среднее время свободного пробега, a - ускорение, F - сила, действующая на электрон в электрическом поле, m - эффективная масса носителя заряда. Сравнив (2) и (3), получим: закон сохранения электрического заряда. В интегральной форме Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение Вывод формулы (8): (см. подробный вывод в книге Киреева П.С. " Физика полупроводников". М. ВШ. 1969, стр.12).
Если принять нормированную функцию распределения времен свободного ω (t) пробега в виде экспоненты:
Подвижность - одна из основных характеристик носителей заряда, создающих ток. Действительно, допустим, что электрический ток создается, в основном, электронами, как в металле. Тогда, используя закон Ома, связывающего плотность электронного тока с электропроводностью материала.n и напряженностью электрического поля E, а также используя (1), можно записать: т.е. электропроводность материала определяется концентрацией свободных носителей в нем и их подвижностью. Поэтому, если по каким-либо причинам изменяется концентрация носителей или их подвижность, то это будет проявляться в изменении электропроводности материала и, соответственно, тока проводимости (иногда его называют дрейфовым током), если к образцу приложено напряжение.
Изменение подвижности пропорционально длине свободного пробега, которая зависит от частоты столкновений носителей заряда с решеткой или атомами примеси. Поскольку при столкновениях носители отдают энергию, а затем вновь набирают, т.е. энергия носителя релаксирует (колеблется), то принято говорить о механизмах ее релаксации. Существует множество механизмов рассеяния (релаксации) энергии свободных носителей заряда. Однако, для полупроводников, наиболее существенны два: рассеяние на решетке и рассеяние на ионизованной примеси. Для температурной зависимости подвижности (и, соответственно, времени свободного пробега) выполняются примерно следующие соотношения: μ r = μ r0T3/2 - для рассеяния на решетке, (10) μ i = μ i0T-3/2 - для рассеяния на ионизованной (заряженной) примеси. Значения множителей μ r0 и μ i0 зависят от химического состава материала, наличия в нем дефектов и примесей, степени их ионизации. Эффективная подвижность носителей будет определяться всеми имеющими место механизмами рассеяния. Для случая, когда доминирует рассеяние на колебаниях решетки и ионизованной примеси, для эффективной подвижности можно записать (считая, что акты рассеяния - независимые события): Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:— Разгрузит мастера, специалиста или компанию; — Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой; — Разошлет оповещения о новых услугах или акциях; — Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет; — Позволит записываться на групповые и персональные посещения; — Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам; — Включает в себя сервис чаевых. Для новых пользователей первый месяц бесплатно. Зарегистрироваться в сервисе
На рис. 2 схематически показана зависимость эффективной подвижности от температуры в полупроводниковом материале с разной концентрацией примеси. Графики построены в соответствии с формулой (4). Кривая 1 соответствует образцу без примесей. Кривые 2, 3, 4 соответствуют образцам с разным содержанием примеси (большему номеру соответствует большее содержание примеси). На этом же графике приведены соответствующие кривые для чисто решеточного μ r и примесного рассеяния: μ r2, μ r3, μ r4. Характер изменения электропроводности полупроводников с температурой, в том случае, если не изменяется концентрация носителей заряда, будет определяться температурной зависимостью подвижности, и зависимости будут аналогичны показанным на рис. 2 (это может быть в примесной области температурной зависимости проводимости). Рис. 2. Диаграмма, поясняющая температурную зависимость подвижности при рассеянии на решетке и ионизированной примеси.
|