6.3电子电导 提出电子有效质量的意义 (1)引入有效质量可使问题简单化,直接把外力和加速度联系起来,而内部的势场 作用由有效质量概括。 (2)解决晶体中电子在外力作用下,不涉及内部势场的作用,使问题简化。 (3)有效质量可以直接测定
提出电子有效质量的意义 (1)引入有效质量可使问题简单化,直接把外力和加速度联系起来,而内部的势场 作用由有效质量概括。 (2)解决晶体中电子在外力作用下,不涉及内部势场的作用,使问题简化。 (3)有效质量可以直接测定。 6.3 电子电导
6.3电子电导 电子的迁移率: te u me 电子和空穴的有效质量是由材料的性质决定的。 氧化物的m*为m的2-10倍,碱性盐的m*为m的1/2倍
6.3 电子电导 氧化物的m*为me的2-10倍,碱性盐的m*为me的1/2倍
6.3电子电导 蜜温下载流子的近似迁移率(cm/sV) 晶体 迁移率 迁移率 电子 空穴 晶体 电子 空穴 金刚石 1800 1200 PbSb 600 200 Si 1600 400 PbSe 900 700 InSb 100000 1700 SnO2 160 GaP 150 120 SrTiO3 6 InP 3400 650 TiO2 0.2 对同一种材料,空穴的迁移率比电子的迁移率低,这是 图为电子在半导体中做自由运动,而空穴的运动是共价 健中的电子在共价健之间运动,所以其漂移速度低
6.3 电子电导 晶体 迁移率 晶体 迁移率 电子 空穴 电子 空穴 金刚石 Si InSb GaP InP 1800 1600 100000 150 3400 1200 400 1700 120 650 PbSb PbSe SnO2 SrTiO3 TiO2 600 900 160 6 0.2 200 700 室温下载流子的近似迁移率(cm2 /sV) 对同一种材料,空穴的迁移率比电子的迁移率低,这是 因为电子在半导体中做自由运动,而空穴的运动是共价 键中的电子在共价键之间运动,所以其漂移速度低
6.3电子电导 电子迁移率的影响因素一一本质上是载流子散射强弱 平均自由运动时间是由载流子的散射强度决定的。 散射越弱,T越长,迁移率越高。 摻杂浓度和温度对迁移率的影响是对载流子散射强弱的影响
电子迁移率的影响因素——本质上是载流子散射强弱 平均自由运动时间是由载流子的散射强度决定的。 6.3 电子电导 散射越弱,τ越长,迁移率越高。 掺杂浓度和温度对迁移率的影响是对载流子散射强弱的影响
6.3电子电导 (1)晶格散射 温度越高,晶格振动越强,对载流子的晶格散射越强,迁移率越低。 (低掺杂半导体) (2)电离杂质散射 由电离杂质产生的正负电中心对载流子有吸引或排斥作用,当载流子 经过带电中心附近,发生散射作用。掺杂浓度越大,散射机会越多。 温度越高,载流子运动速度越大,吸引和排斥作用减弱,散射减弱, 迁移率随温度变化较小。(高掺杂半导体)
(1)晶格散射 温度越高,晶格振动越强,对载流子的晶格散射越强,迁移率越低。 (低掺杂半导体) (2)电离杂质散射 由电离杂质产生的正负电中心对载流子有吸引或排斥作用,当载流子 经过带电中心附近,发生散射作用。掺杂浓度越大,散射机会越多。 温度越高,载流子运动速度越大,吸引和排斥作用减弱,散射减弱, 迁移率随温度变化较小。(高掺杂半导体) 6.3 电子电导