變溫霍爾效應(yīng)(編輯修改稿)
2024-08-14 14:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 施主雜質(zhì)中的電子進(jìn)入導(dǎo)帶的過程稱為電離過程，離化后的施主雜質(zhì)形成正電中心，它所放出的電子進(jìn)入導(dǎo)帶，使導(dǎo)帶中的電子濃度遠(yuǎn)大于價帶中空穴的濃度，因此，摻施主雜質(zhì)的半導(dǎo)體呈現(xiàn)電子導(dǎo)電的性質(zhì)，稱為 n 型半導(dǎo)體。 ? 若所摻雜質(zhì)的價態(tài)小于基質(zhì)的價態(tài)，這種雜質(zhì)是 受主 雜質(zhì)，它的能級處在禁帶中靠近價帶頂?shù)奈恢茫ㄊ苤髂芗墸?，受主雜質(zhì)很容易被離化，離化時從價帶中吸引電子，變?yōu)樨?fù)電中心，使價帶中出現(xiàn)空穴，呈空穴導(dǎo)電性質(zhì)，這樣的半導(dǎo)體為 p 型半導(dǎo)體。 電導(dǎo)率和載流子遷移率 載流子的濃度和運動狀態(tài)對半導(dǎo)體的導(dǎo)電性質(zhì)和發(fā)光性質(zhì)等起到關(guān)鍵的作用。 當(dāng)電流 I 通過長為 L 橫截面積為 S 的導(dǎo)體后電壓降 V，則電導(dǎo)率（單位電場強(qiáng)度產(chǎn)生的電流密度）： 若空穴的平均漂移速度為 ，電流密度可寫成： 式中 p為空穴濃度， e 為電子電荷。 pv其中 μp為空穴漂移的遷移率，它 定義為單位電場強(qiáng)度作用下空穴載流 子所獲得的平均漂移速度。 此式為空穴的電導(dǎo)率。 對于 n 型半導(dǎo)體 其中 n 為電子濃度， μn 是電子遷移率。 半導(dǎo)體中同時有兩種載流子導(dǎo)電時， 電導(dǎo)率 為二者之和。 半導(dǎo)體中同時有兩種載流子導(dǎo)電時，電導(dǎo)率為 分別為晶格散射和雜質(zhì)散射決定的遷移率，合成遷移率為倒數(shù)之和。 遷移率的物理意義為單位電場強(qiáng)度使載流子在電場方向上具有的速度， 。 cmVscm//? 摻雜半導(dǎo)體電導(dǎo)率 σ隨溫度的變化也可以分為三個區(qū)域來討論。在低溫區(qū)，載流子由雜質(zhì)電離產(chǎn)生，隨溫度升高，載流子濃度增加，雜質(zhì)散射作用減弱，遷移率 μ增加，因而電導(dǎo)率 σ隨溫度升高而增加；在溫度較高的雜質(zhì)電離飽和區(qū)，此時雜質(zhì)已全部電離，而本征激發(fā)不明顯，所以載流子濃度基本上保持不變，這時晶格散射已占主導(dǎo)地位，遷移率隨溫度升高而下降，導(dǎo)致 σ 隨溫度升高而降低。 ? 在高溫本征區(qū)，本征激發(fā)產(chǎn)生的載流子濃度隨溫度升高而指數(shù)增加使電導(dǎo)率增加，雖然由于熱振動，遷移率隨溫度升高而降低，但前者對電導(dǎo)率的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過后者，因而電導(dǎo)率隨溫度升高而急劇增大。 霍爾效應(yīng) ? 在洛侖茲力 FB 的作用下，帶正電的載流子沿y 方向偏轉(zhuǎn)，由于樣品的尺寸有限，載流子在邊界堆積起來，產(chǎn)生一個與 FB 相反的電場力 FE。當(dāng)這兩個力相平衡時，在 A、
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1