Электронная библиотека

  • Для связи с нами пишите на admin@kursak.net
    • Обратная связь
  • меню
    • Автореферат (88)
    • Архитектура (159)
    • Астрономия (99)
    • Биология (768)
    • Ветеринарная медицина (59)
    • География (346)
    • Геодезия, геология (240)
    • Законодательство и право (712)
    • Искусство, Культура,Религия (668)
    • История (1 078)
    • Компьютеры, Программирование (413)
    • Литература (408)
    • Математика (177)
    • Медицина (921)
    • Охрана природы, Экология (272)
    • Педагогика (497)
    • Пищевые продукты (82)
    • Политология, Политистория (258)
    • Промышленность и Производство (373)
    • Психология, Общение, Человек (677)
    • Радиоэлектроника (71)
    • Разное (1 245)
    • Сельское хозяйство (428)
    • Социология (321)
    • Таможня, Налоги (174)
    • Физика (182)
    • Философия (411)
    • Химия (413)
    • Экономика и Финансы (839)
    • Экскурсии и туризм (29)

Дрейфовые токи

Движение носителей заряда под действием электрического поля иначе назы­вают дрейфом носителей, а ток проводимости — дрейфовым током Iдр. Полный ток проводимости складывается из электронного In.дp и дырочного Iр,др тока проводимости:

Iдр = In,др+ Ip,др.                                                                                                                 (1.1)

Несмотря на то что электроны и дырки движутся в противоположных направлениях, эти токи складываются, так как движение дырок представляет собой перемещение электронов. Например, если в собственном полупроводнике электронная составляющая тока In,др = 6 мА, а дырочная составляющая вследствие меньшей подвижности дырок Ip,np = 3 мА, то полный ток проводимости Iдр = 6 + 3 = 9 мА.

Чтобы установить, от каких величин зависит ток дрейфа, удобнее рас­сматривать не сам ток, а его плотность. Очевидно, что плотность тока дрейфа Jдр складывается из плотностей электронного и дырочного токов:

Jдр = Jn,др + Jp,др  .                                                                                                                (1.2)

Так как плотность тока равна количеству электричества, проходящему через единицу площади поперечного сечения за 1 с, то можно написать для плот­ности электронного тока:

Jn,др  = nievn,                                                                                                                        (1.3)

где ni — концентрация электронов, е — заряд электрона и vn — средняя дрейфовая скорость поступательного движения электронов под действием поля.

Нужно помнить, что средняя дрейфовая скорость учитывает беспорядочное тепловое движение с многочисленными столкновениями электронов и атомов кристалли­ческой решетки. От одного столкновения до другого электроны ускоряются полем, и поэтому скорость vn пропорциональна напряженности поля Е:

vn = µnE ,                                                                                                                             (1.4)

где µn есть коэффициент пропорциональности, называемый подвижностью электронов. Смысл этой величины легко раскрывается, если на основании фор­мулы  (1.4) написать:

µn = vn/E .                                                                                                                              (1.5)

Из этой формулы следует, что при Е = 1B/см получается µn = vn, т. е. подвижность электронов есть средняя скорость их поступательного движения под действием поля с напряженностью, равной единице. Если скорость выражать в сантиметрах в секунду, а напряженность поля — в вольтах на сантиметр, то единица подвижности будет:  (см /с) /(В /см) = см2/ (В∙с).

Выразив в формуле (1.3) скорость через µnЕ, получим:

Jn,др  = nieµnE .                                                                                                                        (1.6)

В этом выражении произведение nieµnE представляет собой удельную             элек­тронную проводимость σn. Это следует из того, что закон Ома для          плот­ности тока пишется в виде:

Jn,др = σnE .                                                                                                                         (1.7)

Приведенные соотношения и рассуждения можно повторить и для дырок проводимости. Тогда для плотности дырочного тока получим формулу:

Jp,др  = pieµpE ,                                                                                                                     (1.8)

в которой произведение pieµpE является удельной дырочной проводимостью σр.

Плотность полного тока дрейфа в собственном полупроводнике:

Jдр = nieµnE + pieµpE = (σn + σp)E  ,                                                                              (1.9)

а полная удельная проводимость:

σ = σn + σp = nie (µn + µp) .                                                                                          (1.10)

Таким образом, удельная проводимость зависит от концентрации носителей и от их подвижности. В полупроводниках при повышении температуры вслед­ствие интенсивной генерации пар носителей увеличение концентрации подвиж­ных носителей происходит значительно быстрее, нежели уменьшение их подвиж­ности, поэтому с повышением температуры проводимость растет. Для сравнения можно отметить, что в металлах концентрация электронов проводимости почти не зависит от температуры и при повышении температуры проводимость умень­шается вследствие уменьшения подвижности электронов.

Напомним также, что всегда µp < µn и, следовательно, σр < σn. Например, при комнатной температуре для кремния      µn = 1300 и µp = 460 см2/(В∙с), а для германия   µn = 3600 и µp = 1820 см2/(В∙с).

Тема необъятна, читайте еще:

  1. Коэффициент ударной ионизации
  2. p-n-переход в равновесном состоянии
  3. Фоторезистивный эффект
  4. Газоразрядные приборы реферат

Автор: Александр, 09.03.2013
Рубрики: Радиоэлектроника
Предыдущие записи: Лавинно-пролетные диоды
Следующие записи: Акустооптические корреляторы с временным интегрированием (АОКВИ)

Последние статьи

  • ТОП -5 Лучших машинок для стрижки животных
  • Лучшие модели телескопов стоимостью до 100 долларов
  • ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЙ РЕЧЕВОГО РАЗВИТИЯ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА
  • КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ И ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ СИБИРИ: ГЕОПОЛИТИЧЕСКИЕИ ГЕОЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ
  • «РЕАЛИЗМ В ВЫСШЕМ СМЫСЛЕ» КАК ТВОРЧЕСКИЙ МЕТОД Ф.М. ДОСТОЕВСКОГО
  • Как написать автореферат
  • Реферат по теории организации
  • Анализ проблем сельского хозяйства и животноводства
  • 3.5 Развитие биогазовых технологий в России
  • Биологическая природа образования биогаза
Все права защищены © 2013 Kursak.NET. Электронная библиотека : Если вы автор и считаете, что размещённая книга, нарушает ваши права, напишите нам: admin@kursak.net