Дрейфовый ток: общее понятие и порядок его возникновения. Подвижность носителей заряда и дырок в полупроводнике. Закон Ома в дифференциальной форме. Диффузионный поток электронов и последовательность его движения. Уравнение непрерывности носителей заряда.
Аннотация к работе
Токи в полупроводникеВ результате электроны и дырки начинают перемещаться вдоль кристалла - возникает электрический ток, который называют дрейфовым током. При движении в полупроводнике электроны периодически сталкиваются с колеблющимися атомами кристаллической решетки. Обозначив среднее время свободного пробега электронов tn и полагая, что движение электронов в промежутке между столкновениями является равноускоренным, а при столкновении с решеткой они теряют приобретенную под действием поля скорость, получим выражение для средней направленной скорости электронов в полупроводнике: ?n = - 1/2tn(EE/mn) = - ?NE где е = 1,6 10-19 Кл - заряд электрона, а ?n = - ?n /E = - tne/2mn так называемая подвижность электронов. При значительном увеличении напряженности поля и соответственно дрейфовой скорости электронов эффективность их взаимодействия с решеткой возрастает, электроны теряют во время столкновений относительно большую энергию и их подвижность начинает снижаться. При напряженности поля порядка 100 КВ/см возникает лавинная ионизация атомов решетки, число носителей заряда и ток резко возрастают, наступает пробой полупроводника.