半導(dǎo)體物理與器ppt課件-閱讀頁
2025-05-21 12:46本頁面
【正文】 的電子： 上述隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)能量對(duì)應(yīng)于硅材料中電子的平均熱運(yùn)動(dòng)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(dāng)外加電場(chǎng)為 75V/cm時(shí)，對(duì)應(yīng)的載流子定向漂移運(yùn)動(dòng)速度僅為 105cm/s，只有平均熱運(yùn)動(dòng)速度的 百分之一 。 當(dāng)外加電場(chǎng)增強(qiáng)為 ，對(duì)應(yīng)的載流子定向漂移運(yùn)動(dòng)速度將達(dá)到 107cm/s，這與載流子的平均熱運(yùn)動(dòng)速度持平。 *cpeEvm??半導(dǎo)體物理與器件 ?簡(jiǎn)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(shí)間為 г ，載流子的運(yùn)動(dòng)速度為 v： 在電場(chǎng)作用下： vd為電場(chǎng)中的漂移速度， vth為熱運(yùn)動(dòng)速度。 ?遷移率和電場(chǎng)的關(guān)系 半導(dǎo)體物理與器件 從上述載流子漂移速度隨外加電場(chǎng)的變化關(guān)系曲線中可以看出，在 弱場(chǎng) 條件下，漂移速度與外加電場(chǎng)成 線性 變化關(guān)系，曲線的 斜率 就是載流子的 遷移率 ；而在高電場(chǎng)條件下，漂移速度與電場(chǎng)之間的變化關(guān)系將逐漸偏離低電場(chǎng)條件下的線性變化關(guān)系。 對(duì)于 砷化鎵 晶體材料來說，其載流子的漂移速度隨外加電場(chǎng)的變化關(guān)系要比硅和鍺單晶材料中的情況復(fù)雜得多，這主要是由砷化鎵材料特殊的 能帶結(jié)構(gòu) 所決定的。此特性可用于振蕩器電路的設(shè)計(jì)。 半導(dǎo)體物理與器件 當(dāng)電場(chǎng)比較強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)帶中的電子將被電場(chǎng)加速并獲得能量，使得部分下能谷中的電子被散射到 Ek關(guān)系圖中態(tài)密度有效質(zhì)量比較大的上能谷， mn*=，因此這部分電子的遷移率將會(huì)出現(xiàn)下降的情形，這樣就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)帶中電子的總遷移率隨著電場(chǎng)的增強(qiáng)而下降，從而引起 負(fù)微分遷移率 和 負(fù)微分電阻
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