半导体的导电性

半导体的导电性

1载流子的漂移运动和迁移率

欧姆定律

电流密度

指通过垂直于电流方向的单位面积的电流

漂移速度和迁移率

1.有外加电压时，导体内部的自由电子受到电场力的作用，沿着电场的反方向作定向运动构成电

流。电子在电场力作用下的这种运动称为漂移运动，定向运动的速度称为漂移速度。

2.当导体内部电场E恒定时，电子应具有一个恒定不变的平均漂移速度v_d。电场强度增大时，

电流密度J也相应地增大，因而，平均漂移速度v_d也随着电场强度E的增大而增大，反之亦

然。

3.电子的迁移率μ的大小反映了载流子在外电场的作用下，载流子运动能力的强弱。

半导体的电导率和迁移率

1.半导体的导电作用是电子导电和空穴导电的总和。

2.导电的电子是在导带中，它们是脱离了共价键可以在半导体中自由运动的电子；而导电的空穴

是在价带中，空穴电流实际上是代表了共价键上的电子在价键间运动时所产生的电流。

3.在相同电场作用下，导带电子平均漂移速度>价带空穴平均漂移速度，就是说，电子迁移率>空

穴迁移率。

2载流子的散射

载流子散射的概念

1.在一定温度下，半导体内部的大量载流子即使没有电场作用，它们也不是静止不动的，而是永

不停息地作着无规则的、杂乱无章的运动，称为热运动。

2.载流子无规则热运动与热振动着的晶格原子、电离了的杂质离子发生碰撞，速度方向发生改

变，即电子波在传播时遭到了散射。

3.自由载流子，实际上只在两次散射之间才真正是自由运动的，其连续两次散射间自由运动的平

均路程称为平均自由程，而平均时间称为平均自由时间。

4.存在外电场时，一方面载流子受到电场力的作用，作定向漂移运动；另一方面载流子仍不断地

遭到散射，使运动方向不断发生改变。→运动方向和速度大小不断变化→漂移速度不能无限地积累→加速运动只在两次散射之间存在→平均漂移速度

半导体的主要散射机构

散射原因：周期性势场被破坏而存在附加势场。