半導(dǎo)體物理第四章-文庫(kù)吧
2025-09-15 15:44 本頁(yè)面
【正文】 沿 y方向的電流為零，即有 vdy=0，由此，可由式 (4117b)和 (4118b)對(duì) p型樣品和 n型樣品分別得到 dxzy vBE ??(P型 ) (n型 ) (4119) 考慮到 vdy=0,由式 (4117a）和 (4118a）解出vdx,代入上式得到 xzy EmeBE ???(P型 ) (n型 ) (4120) 考 慮到 jx=nevdx可得到 zxy BjpeE1??zxy BjneE1??(p型 ) (n型 ) (4121) 與式 (4114)比較可得霍爾系數(shù) R為 peR 1??neR 1??(p型 ) (n型 ) (4122) 這是我們得到的主要結(jié)果．可見(jiàn)霍爾系數(shù)的大小是直接和載流子濃度相聯(lián)系的．載流子濃度愈低霍爾系數(shù)愈大．這是因?yàn)榛魻枅?chǎng)決定于 vdx(式 (4119))．但在同樣大小的電流 j下， n(或 p)越小，vdx越大． 于是 ， 對(duì)于 n型樣品 ， 式 (4115)可改寫(xiě)為 ])[)()()(/10(13151mVdmmmAIkGBncmdBIneVzzxH?????? (4123) 我們注意到，在有垂直磁場(chǎng)的條件下，由于在 y方向存在電場(chǎng)，電流和電場(chǎng)并不在同一方向上，如圖 ，考慮到電流沿 x方向，由式 xzy EmeBE ???(P型 ) (n型 ) (4120) 電場(chǎng)相對(duì)于電流的偏角 ?p(空穴 )、 ?n (電子 )由下式確定 ??meB zp ?t an??meB zn ??t an(4124) ?p和 ?n分別稱為空穴和電子的霍爾角．可見(jiàn)電子和空穴的霍爾角有不同的符號(hào)。上式又可表式為 ??? ??t a n(P型 ) (n型 ) (4125) 式中的 ?為 meB z??稱為迥旋頻率 ， 它是載流子在磁場(chǎng)作用下作迥旋運(yùn)動(dòng)的角頻率 ， 在有關(guān)磁場(chǎng)中載流子運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中 ，迥旋頻率 ?是個(gè)重要的量 ． 在 ??1的情形下 ， 近似有 ??? ??(P型 ) (n型 ) (4127) (4126) 即電場(chǎng)相對(duì)于電流分別旋轉(zhuǎn)了 ． 或者說(shuō)電流相對(duì)于電場(chǎng)旋轉(zhuǎn) 了 ， 它正好是平均自由時(shí)間 ?了內(nèi)載流子由于迥旋運(yùn)動(dòng)而引起的運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)角 ． 實(shí)際上 ， 電流相對(duì)于電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)正是這種迥旋運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物 ． 我們可以把磁場(chǎng)下垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向的電流分量看作是磁場(chǎng)所引起的偏轉(zhuǎn)電流 . ??????在上面的分析中，我們用了一個(gè)各向同性的散射幾率P來(lái)描述所有載流子的散射行為．與實(shí)際情形相比這樣做是過(guò)分簡(jiǎn)化了．實(shí)際情況是在有些情形下散射是各向異性的． 例如電離雜質(zhì)散射就是如此．此外在多數(shù)情形下，對(duì)不同能量的載流子，散射幾率是不同的，因此必須對(duì)所得的結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚? 對(duì)于散射是各向異性的情形，可以利用微分散射幾率P(?,?)來(lái)描述載流子的散射行為．若用 d?來(lái)表示極角為?,?的立體角元，則散射到d?內(nèi)的幾率 dP可表示為 dP=P(?,?)d? (4128) ?為入射方向與散射方向的夾角 , 稱為散射角． 各向異性散射 散射到 ?不同的立體角元內(nèi)，入射方向的動(dòng)量損失不同 .例如 ?～ 0時(shí)，散射后的動(dòng)量基本不變．但 ?=?/2時(shí)，則一次散射就使入射方向的動(dòng)量全
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