半導體物理與器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 高遷移率下降 本征區(qū)，載流子濃度隨溫度升高而迅速升高， 半導體物理與器件 ?載流子的漂移速度飽和效應(yīng) 前邊關(guān)于遷移率的討論一直建立在一個基礎(chǔ)之上： 弱場 條件。即電場造成的漂移速度和熱運動速度相比較小，從而不顯著改變載流子的平均自由時間。但在強場下，載流子從電場獲得的能量較多，從而其速度（動量）有較大的改變，這時，會造成平均自由時間減小，散射增強，最終導致遷移率下降，速度飽和。對于熱運動的電子： 上述隨機熱運動能量對應(yīng)于硅材料中電子的平均熱運動速度為 107cm/s；如果我們假設(shè)在低摻雜濃度下硅材料中電子的遷移率為 μ n=1350cm2/V?s，則當外加電場為 75V/cm時，對應(yīng)的載流子定向漂移運動速度僅為 105cm/s，只有平均熱運動速度的 百分之一 。 半導體物理與器件 在 弱場 條件下，載流子的 平均自由運動時間 基本上由載流子的熱運動速度 決定，不隨電場的改變而發(fā)生變化，因此弱場下載流子的遷移率可以看成是一個常數(shù)。 當外加電場增強為 ，對應(yīng)的載流子定向漂移運動速度將達到 107cm/s，這與載流子的平均熱運動速度持平。此時，載流子的平均自由運動時間將由熱運動速度和定向漂移運動速度共同決定，因此載流子的 平均自由運動時間 將隨著外加電場的增強而不斷 下降 ，由此導致載流子的遷移率隨著外加電場的不斷增大而出現(xiàn)逐漸下降的趨勢，最終使得載流子的漂移運動速度出現(xiàn) 飽和 現(xiàn)象，即載流子的漂移運動速度不再隨著外加電場的增加而繼續(xù)增大。 *cpeEvm??半導體物理與器件 ?簡單模型 假設(shè)載流子在兩次碰撞之間的自由路程為 l，自由時間為 г ，載流子的運動速度為 v：
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