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文档简介
电阻率及其与杂质浓度和温度的关系2024/5/162
电阻率及其与杂质浓度和温度的关系补充1.求解Si的空穴电导有效质量。补充2.定性分析Si的电阻率与温度的变化关系。2024/5/163热平衡状态:费米分布函数(玻尔兹曼分布函数)非平衡状态:外加电场、磁场、温度场漂移变化散射作用2024/5/164因此,得到非平衡态下Boltzmann方程的一般形式:2024/5/165弛豫时间近似2024/5/166弱场近似下玻尔兹曼方程的解2024/5/167
欧姆定律的偏离2024/5/168
欧姆定律的偏离现象:1.低场下,线性关系2.中等强度下,亚线性关系3.强场下,饱和4.电场再增强,发生击穿(第六章讨论)2024/5/169
欧姆定律的偏离解释:1.低场下,τ决定于热运动速度vT,与vd无关。2.中等强度电场,vd可以与vT比拟,τ决定于两者之和,有所下降,所以μ下降。3.强场下,发射光学声子成为动量驰豫和能量驰豫的主要机制,速度达到饱和。2024/5/1610
热载流子强场下,载流子的平均动能远远高于热平衡时的值,称为热载流子。1)热载流子受电离杂质散射弱,但声子散射(特别是光学声子)很强。2)热载流子可以在等价或不等价能谷间转移。一般非平衡载流子和平衡载流子不能区分开来,但作为非平衡载流子的热载流子能够区分开来,由于其温度比晶格温度高。2024/5/1611多能谷散射耿氏效应耿氏效应:1963年,Gunn,n-GaAs,出现电流振荡。微分负阻2024/5/1612
多能谷散射耿氏效应负阻效应的根源是在强电场下(E>3×103V/cm)电子从能谷1
能谷2的散射,从而使迁移率大大下降,成为负值,出现负电导。负阻效应意义是随着电场强度增大而电流密度减小2024/5/1613例在半导体Ge材料中掺入施主杂质浓度ND
=1×1014/cm3,受主杂质浓度NA=7×1013/cm3。设室温下本征Ge材料的电阻率ρi=60Ω·cm,电子和空穴的迁移率分别为μn=3800cm2/V·s,μp
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