半導體物理與器ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:46本頁面
【正文】 半導體物理與器件 ?高場疇區(qū)與耿氏振蕩 當外加電壓使樣品內(nèi)部電場強度最初處于負微分電導區(qū)時，就可以產(chǎn)生微波（高頻）振蕩 + + + + + vd E 疇區(qū)的重復形成和消失的頻率，即為振蕩頻率，顯然該頻率和長度有關 。 負微分遷移率效應的出現(xiàn)可以從砷化鎵單晶材料的 Ek關系曲線來解釋：低電場下，砷化鎵單晶材料導帶中的電子能量比較低，主要集中在 Ek關系圖中態(tài)密度有效質(zhì)量比較小的下能谷， mn*=，因此具有比較大的遷移率。 半導體物理與器件 ?負微分遷移率 從砷化鎵晶體材料中電子漂移速度隨外加電場的變化關系曲線可以看出，在低電場條件下，漂移速度與外加電場成線性變化關系，曲線的 斜率 就是低電場下電子的 遷移率 ，為8500cm2/V?s，這個數(shù)值要比硅單晶材料高出很多；隨著外加電場的不斷增強，電子的漂移速度逐漸達到一個峰值點，然后又開始下降，此時就會出現(xiàn)一段 負微分遷移率 的區(qū)間，此效應又將導致 負微分電阻 特性的出現(xiàn)。以硅單晶材料中的電子為例，當外加電場增加到30kV/cm時，其漂移速度將達到 飽和值 ，即達到 107cm/s；當載流子的 漂移速度 出現(xiàn)飽和時， 漂移電流密度 也將出現(xiàn)飽和特性，即漂移電流密度不再隨著外加電場的進一步升高而增大。 ltv?d t hv v v??半導體物理與器件 ?弱場： 31 0 /E V c m?71 0 /thv c m s? TdVV*TdlVemv E E????????平均漂移速度 ： 半導體物理與器件 ?較強電場：
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