2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的电导率和迁移率

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半导体的电导率和迁移率
半导体中的导电作用为电子导电和空穴导电的总和 当电场强度不大时，满足 ，故可得半导体中电导率为
N型半导体P型半导体本征半导体
导体在外加电场作用下，导体内载流子的漂移电流有两种表达形式
当有外电场作用时，载流子既受电场力的作用，同时不断发生散射载流子在外电场的作用下为热运动和漂移运动的叠加，因此电流密度是恒定的
载流子在半导体内发生撒射的根本原因是周期性势场遭到破坏附加势场 使得能带中的电子在不同 状态间跃迁，并使得载流子的运动速度及方向均发生改变，发生散射行为。
杂质电离的带电离子破坏了杂质附近的周期性势场，它就是使载流子散射的附加势场散射概率 代表单位时间内一个载流子受到散射的次数
格波形成原子振动的基本波动格波波矢 对应于某一q值的格波数目不定，一个晶体中格波的总数取决于原胞中所含的原子数Si、Ge半导体的原胞含有两个原子，对应于每一个q就有六个不同的格波，频率低的三个格波称为声学波，频率高的三个为光学波长声学波（声波）振动在散射前后电子能量基本不变，称为弹性散射；光学波振动在散射前后电子能量有较大的改变，称为非弹性散射
声学波散射在能带具有单一极值的半导体中起主要散射作用的是长波在长声学波中，只有纵波在散射中起主要作用，它会引起能带的波形变化声学波散射概率光学波散射在低温时不起作用，随着温度的升高，光学波的散射概率迅速增大
1、载流子的热运动在半导体内会构成电流。（ ） 2、在半导体中，载流子的三种输运方式为（ ）、 （ ）和（ ）。 3、载流子在外电场的作用下是（ ）和（ ）两种运动的叠加，因此电流密度大小（ ）。4、什么是散射
与 的关系
N个电子以速度 沿某方向运动，在 时刻未遭到散射的电子数为 ，则在 时间内被散射的电子数为