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文檔簡介
電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系2024/5/162
電阻率及其與雜質濃度和溫度的關系補充1.求解Si的空穴電導有效質量。補充2.定性分析Si的電阻率與溫度的變化關系。2024/5/163熱平衡狀態(tài):費米分布函數(shù)(玻爾茲曼分布函數(shù))非平衡狀態(tài):外加電場、磁場、溫度場漂移變化散射作用2024/5/164因此,得到非平衡態(tài)下Boltzmann方程的一般形式:2024/5/165弛豫時間近似2024/5/166弱場近似下玻爾茲曼方程的解2024/5/167
歐姆定律的偏離2024/5/168
歐姆定律的偏離現(xiàn)象:1.低場下,線性關系2.中等強度下,亞線性關系3.強場下,飽和4.電場再增強,發(fā)生擊穿(第六章討論)2024/5/169
歐姆定律的偏離解釋:1.低場下,τ決定于熱運動速度vT,與vd無關。2.中等強度電場,vd可以與vT比擬,τ決定于兩者之和,有所下降,所以μ下降。3.強場下,發(fā)射光學聲子成為動量馳豫和能量馳豫的主要機制,速度達到飽和。2024/5/1610
熱載流子強場下,載流子的平均動能遠遠高于熱平衡時的值,稱為熱載流子。1)熱載流子受電離雜質散射弱,但聲子散射(特別是光學聲子)很強。2)熱載流子可以在等價或不等價能谷間轉移。一般非平衡載流子和平衡載流子不能區(qū)分開來,但作為非平衡載流子的熱載流子能夠區(qū)分開來,由于其溫度比晶格溫度高。2024/5/1611多能谷散射耿氏效應耿氏效應:1963年,Gunn,n-GaAs,出現(xiàn)電流振蕩。微分負阻2024/5/1612
多能谷散射耿氏效應負阻效應的根源是在強電場下(E>3×103V/cm)電子從能谷1
能谷2的散射,從而使遷移率大大下降,成為負值,出現(xiàn)負電導。負阻效應意義是隨著電場強度增大而電流密度減小2024/5/1613例在半導體Ge材料中摻入施主雜質濃度ND
=1×1014/cm3,受主雜質濃度NA=7×1013/cm3。設室溫下本征Ge材料的電阻率ρi=60Ω·cm,電子和空穴的遷移率分別為μn=3800cm2/V·s,μp
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