Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ПОДВИ́ЖНОСТЬ НОСИ́ТЕЛЕЙ ЗАРЯ́ДА

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 26. Москва, 2014, стр. 528

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




ПОДВИ́ЖНОСТЬ НОСИ́ТЕЛЕЙ ЗАРЯ́ДА в кри­стал­ле, ве­ли­чи­на, рав­ная от­но­ше­нию дрей­фо­вой ско­ро­сти $v_{др}$, т. е. ско­ро­сти на­прав­лен­но­го дви­же­ния но­си­телей за­ря­да, вы­зван­но­го элек­трич. по­лем, к на­пря­жён­но­сти $E$ это­го по­ля: $μ=v_{др}/E$. Дрей­фо­вая ско­рость и, сле­до­ва­тель­но, П. н. з. ог­ра­ни­чи­ва­ют­ся про­цес­са­ми рас­сея­ния но­си­те­лей за­ря­да, про­ис­хо­дя­щи­ми на де­фек­тах кри­стал­лич. ре­шёт­ки (гл. обр. на при­мес­ных ато­мах), а так­же на те­п­ло­вых ко­ле­ба­ни­ях кри­стал­лич. ре­шёт­ки. Сле­до­ва­тель­но, П. н. з. за­ви­сит от темп-ры $T$. С по­ни­же­ни­ем $T$ до­ми­ни­рую­щим ста­но­вит­ся рас­сея­ние на за­ря­жен­ных де­фек­тах, ве­ро­ят­ность ко­то­ро­го рас­тёт с умень­ше­ни­ем энер­гии но­си­те­лей за­ря­да.

Ср. дрей­фо­вая ско­рость $\overline v_{др}=eE\tau/m$, где $m$ – эф­фек­тив­ная мас­са но­си­те­лей за­ря­да, $e$ – их за­ряд, $τ$ – вре­мя ре­лак­са­ции им­пуль­са (т. н. транс­порт­ное вре­мя); сле­до­ва­тель­но, $μ=eτ/m$. Элек­трич. про­во­ди­мость кри­стал­ла свя­за­на с П. н. з. со­от­но­ше­ни­ем $σ=neμ$, где $n$ – кон­цен­тра­ция но­си­те­лей за­ря­да. По­ня­тие П. н. з. иг­ра­ет важ­ную роль при опи­са­нии свойств по­лу­про­вод­ни­ков и про­вод­ни­ков, в ко­то­рых $n$ за­ви­сит от $T$, по­сколь­ку по­зво­ля­ет раз­де­лить вкла­ды в элек­трич. про­во­ди­мость, обу­слов­лен­ные из­ме­не­ни­ем кон­цен­тра­ции $n$ с темп-рой и тем­пе­ра­тур­ной за­ви­си­мо­стью ве­ро­ят­но­сти рас­сея­ния но­си­те­лей за­ря­да.

 

П. н. з. при $T=300К$ варь­и­ру­ет­ся в пре­де­лах от 105 до 10–3 см2/(В·с). В сла­бом элек­трич. по­ле $μ\gt 0$ как для элек­тро­нов, так и для ды­рок, хо­тя на­прав­ле­ния их дрей­фа про­ти­во­по­лож­ны. Раз­ные ти­пы но­си­те­лей за­ря­да в од­ном и том же ве­ще­ст­ве име­ют разл. зна­че­ния $μ$, а в ани­зо­троп­ных кри­стал­лах $μ$ за­ви­сит от на­прав­ле­ния $\boldsymbol E$ от­но­си­тель­но кри­стал­ло­гра­фич. осей. В силь­ных элек­трич. по­лях ср. энер­гия элек­тро­нов пре­вы­ша­ет рав­но­вес­ную и рас­тёт с рос­том на­пря­жён­но­сти $E$; при этом $τ$ и, сле­до­ва­тель­но, μ  так­же на­чи­на­ют за­ви­сеть от $E$ (см. Го­ря­чие элек­тро­ны).

 

Лит.: Ган­тмахер ВФ., Ле­вин­сон ИБ. Рас­сея­ние но­си­те­лей то­ка в ме­тал­лах и по­лу­про­вод­ни­ках. М., 1984.

Вернуться к началу