1.载流子的漂移运动 >无外加电场作用时,载流子热运动是无规则的,运动速 载流子热运动 度各向同性,不引起宏观迁移,从而不会产生电流。 >漂移运动:由电场作用而产生的、沿电场力方向的运 动(电子和空穴漂移运动方向相反)。 E
1. 载流子的漂移运动 无外加电场作用时,载流子热运动是无规则的,运动速 载流子热运动 度各向同性,不引起宏观迁移,从而不会产生电流。 漂移运动:由电场作用而产生的、沿电场力方向的运 动(电子和空穴漂移运动方向相反)
漂移速度:定向运动的速度。 ● 载流子的漂移迁移率:载流子在单位电场作用下的平均漂移速度,载流子运 动得越快,迁移率越大;运动得慢,迁移率小。单位是c2/Vs 漂移电流密度 Jarin (nqu,+pqu)F=G F 电导率σ,表示为 O =nqu+pqu
• 漂移速度:定向运动的速度。 • 载流子的漂移迁移率:载流子在单位电场作用下的平均漂移速度,载流子运 动得越快,迁移率越大;运动得慢,迁移率小。 单位是cm2/V·s nqn pqp 电导率σ,表示为 J nq pq F F drift n p 漂移电流密度
2.Hall效应 。 当有一方向与电流垂直的磁场作用于一有限半导体时,则在半导 体的两侧产生一横向电势差,其方向同时垂直于电流和磁场,这 种现象称为半导体的Hal效应。 测量Hal系数示意图
2. Hall效应 • 当有一方向与电流垂直的磁场作用于一有限半导体时,则在半导 体的两侧产生一横向电势差,其方向同时垂直于电流和磁场,这 种现象称为半导体的Hall效应。 测量Hall系数示意图
o Hall系数Ru定义 R=JB: - 单位磁场作用下通过单位电流密度所产生的霍耳电场 一Ru与宏观测量值间关系,d为半导体厚度 R Vad ·Hall迁移率 I By -R与电导率σ的乘积,即Rσ,具有迁移率的量纲,故特别称为 Hal迁移率,表示为H=RHo 霍尔系数有正负之分,且与载流子浓度、温度有关。通过霍尔电压的 测量可以确定霍尔系数,进而可以确定半导体的导电类型及载流子浓度
• Hall系数RH定义 – 单位磁场作用下通过单位电流密度所产生的霍耳电场 – RH 与宏观测量值间关系,d为半导体厚度 • Hall迁移率 – RH与电导率σ的乘积,即│RH│σ,具有迁移率的量纲, 故特别称为 Hall迁移率,表示为μH =│RH│σ 霍尔系数有正负之分,且与载流子浓度、温度有关。通过霍尔电压的 测量可以确定霍尔系数,进而可以确定半导体的导电类型及载流子浓度
3.载流子的扩散 单位时间通过单位面积(垂直于x轴)的粒子数称为扩散流密度。 电子引起的扩散电流密度 dnx) J)=aD, dx 空穴引起的扩散电流密度 Jkm)=-g0 dp(x) dx 载流子迁移率和扩散系数间的内在关系 D. kgT D. kgT n 9 p
3. 载流子的扩散 dx dn x J n diff qD n dx dp x J p diff qD p n B n D k T q p B p D k T q 电子引起的扩散电流密度 载流子迁移率和扩散系数间的内在关系 单位时间通过单位面积(垂直于x轴)的粒子数称为扩散流密度。 空穴引起的扩散电流密度