Подвижность носителей заряда

 

Подвижностью носителей заряда называется их дрейфовая скорость в поле с единичной напряженностью:

 

(4.15)

 

где m_h,r - подвижность электронов или дырок, см²/В×с;

V_др - дрейфовая скорость;

Е - напряженность электрического поля.

Подвижность носителей заряда зависит от эффективной массы:

(4.16)

 

где t_h,r - время релаксация электронов или дырок.

Поскольку эффективная масса электронов меньше эффективной массы дырок, то подвижность электронов выше, чем дырок. Подвижность носителей заряда зависит от температуры. В собственных полупроводниках подвижность носителей в первую очередь зависит от тепловых колебаний кристаллической решетки (фононов). Такое явление называется рассеянием носителей заряда на тепловых колебаниях кристаллической решетки. С ростом температуры амплитуда тепловых колебаний узлов кристаллической решетки возрастает, поэтому длина свободного пробега электронов уменьшается, то есть уменьшается подвижность носителей заряда. Это уменьшение подчиняется закону:

m_{n, p}= A^.T^-3/2 (4.17)

где А - некоторый коэффициент;

Т - абсолютная температура.

График температурной зависимости подвижности носителей заряда в собственных полупроводниках приведен на рис. 4.9.