42载沉子的电导和电阻率 欢姆定律」载流子在电场作用下的输运过程满足物理规律 E J=nque 比较漂移电流公式与欧姆定律,得到半导体的电导率表达式 o=ngu 1称为迁移率,对S有 1350cm2/Vs u,=480 cm/Vs 电子的迁移率总是高于空穴的迁移率,后面我们将说明,其原因 是电子的有效质量总是小于空穴的有效质量
欧姆定律 载流子在电场作用下的输运过程满足物理规律 4.2.2 载流子的电导和电阻率 载流子的电导和电阻率 σ = nqμ 比较漂移电流公式与欧姆定律，得到半导体的电导率表达式： = μEnqj μ 称为迁移率，对Si有 电子的迁移率总是高于空穴的迁移率，后面我们将说明，其原因 是电子的有效质量总是小于空穴的有效质量。 n /1350 Vscm2 μ = p /480 Vscm 2 μ =
半导体的电导率和迁移率 半导体中有电子和空穴两种载流子,电场作用下的电流密度 j=jn+jp =(nqun+pqupE 得到半导体的电导和电阻率的表达式为: O=nqunt pulp gnum t gpu 一般情形,半导体电子和空穴的迁移率在同一数量级,在掺杂半导 体中,多数载流子浓度远远大于少数载流子,因此,其电导率主要 由多数载流子决定
半导体的电导率和迁移率 半导体的电导率和迁移率 Epqnqjjj pn n p = + = ( μ + μ ) n p σ = μ + pqnq μ 得到半导体的电导和电阻率的表达式为： 半导体中有电子和空穴两种载流子，电场作用下的电流密度 一般情形，半导体电子和空穴的迁移率在同一数量级，在掺杂半导 体中，多数载流子浓度远远大于少数载流子，因此，其电导率主要 由多数载流子决定 n qpqn μμ p ρ + = 1
842.3载流子的扩散和扩散电流 半导体载流子的另一输运机制是载流子的扩散运动。 当半导体中存在载流子浓度梯度时,载流子将发生宏观的定向运动 扩散运动。载流子的扩散运动满足扩散方程: S=-D Eldir N Idiff Diffuse Diffuse L@③ 空穴和电子的扩散电流 荷电载流子发生宏观的定向扩散运动,必然形成电流,这种由载流 子定向的扩散运动形成的电流称为扩散电流
§ 4.2.3 载流子的扩散和扩散电流 载流子的扩散和扩散电流 半导体载流子的另一输运机制是载流子的扩散运动。 当半导体中存在载流子浓度梯度时，载流子将发生宏观的定向运动－ 扩散运动。载流子的扩散运动满足扩散方程： dx dn DS −= n 荷电载流子发生宏观的定向扩散运动，必然形成电流，这种由载流 子定向的扩散运动形成的电流称为扩散电流
§423载流子的扩散和扩散电流 1.载流子的扩散和扩散电流 电子扩散电流 n, diego dn n dx 空穴扩散电流:j=-9D ax 其中D和D分别为电子和空穴的扩散系数
1. 载流子的扩散和扩散电流 载流子的扩散和扩散电流 电子扩散电流： dx dn qDj ,diffn = n 空穴扩散电流： dxdp qDj ,diffp −= p 其中Dn和Dp分别为电子和空穴的扩散系数 § 4.2.3 载流子的扩散和扩散电流 载流子的扩散和扩散电流
84.2.3半导体的电流方程 半导体中电子和空穴的漂移和扩散运动构成了半导体中载流子基本的定 向运动形式,因此,载流子的漂移和扩散运动构成了半导体中电流输运 的基本机制 电流方程 jn=gunnEr gDvn j=qup p E-qD Vp 扩散项 其中,公式中各物理量为标量。空穴的扩散电流项之前有负号, 表明空穴的扩散流与空穴浓度增加方向相反。该表达式这是半导 体物理中的基本式子之一
电流方程 nqDnqj = μnn E+ n∇ pqDpqj = μ pp E− p∇ 其中，公式中各物理量为标量。空穴的扩散电流项之前有负号， 表明空穴的扩散流与空穴浓度增加方向相反。该表达式这是半导 体物理中的基本式子之一。 半导体中电子和空穴的漂移和扩散运动构成了半导体中载流子基本的定 向运动形式，因此，载流子的漂移和扩散运动构成了半导体中电流输运 的基本机制 § 4.2.3 半导体的电流方程 半导体的电流方程 漂移项 扩散项