Температурная зависимость электропроводности примесных полупроводников

 

Температурная зависимость электропроводности примесных полупроводников более сложная, чем собственных (рис. 4.14). Это связано как с генерацией носителей заряда, так и с механизмом их рассеяния.

На участке “вымерзания примеси” удельная электропроводность полупроводника обусловлена только примесными электронами (участок 1), то есть:

σ_n=еm_nn (4.27)

 

С учетом (4.24) и (4.17) имеем :

(4.28)

 

В области “истощения примеси” концентрация носителей заряда не зависит от температуры. Поэтому удельная электропроводность определяется только температурной зависимостью подвижности носителей заряда. При низких температурах доминирует рассеяние электронов на ионизированной примеси, то есть выполняется соотношение (4.27). Тогда:

σ_{n =} еN_d^.A^.T^3/2 (4.29)

 

То есть электропроводность полупроводника возрастает (участок 2а). При достаточно высоких температурах возникает рассеяние электронов на тепловых колебаниях узлов кристаллической решетки; тогда верно соотношение (4.18), а электропроводность равняется:

 

σ_{n =} еАN_d^.T ^-3/2 (4.30)

 

То есть электропроводность полупроводника с ростом температуры уменьшается (участок 2б). При высоких температурах в области “собственной проводимости” электропроводность с ростом температуры возрастает, согласно (4.23) (участок 3).