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第四章 半导体的导电性Electrical conduction of semiconductors;§4.1 载流子的漂移运动 迁移率The drift motion of Carrier,Mobility;1.欧姆定律;均匀导体，两端加电压后，导体内部各处建立起电场，电场强度大小;2. 漂移速度和迁移率;一般应和电场强度反向,但习惯上迁移率只取正值;3、半导体的电导率和迁移率 ;假设讨论的是n型半导体，电子浓度为n0，在外电场下通过半导体的电流密度;表征了在单位电场下载流子的 平均漂移速度。 它是表示半导体电迁移能力的重要参数。;同理，对p型半导体;对一般半导体;对本征半导体;§4.2 载 流 子 的 散 射The Scattering of Carriers;1、载流子散射;自由程：相邻两次散射之间自由运动的路程。;（2）、载流子的漂移运动;在外电场作用下，实际上，载流子的运动是：;2、半导体的主要散射机构;如果除了周期性势场,又存在一个附加势场,在该附加势场作用下,能带中的电子可能会发生能态跃迁。例如，原来处于k状态的电子，附加势场使它有一定几率跃迁到各种其它的状态k’。也就是说，原来沿某一个方向以v(k)运动的电子，附加势场使它散射到其它各个方向，改以速度v(k’)运动。也就是说，电子在运动过程中遭到了散射。;存在破坏周期性势场的作用因素：;1）电离杂质散射（即库仑散射）;散射概率P：代表单位时间内一个载流子受到散射的次数。;2）晶格振动散射;振动方式: 3个光学波=1个纵波+2个横波 3个声学波=1个纵波+2个横波 ;把能量为 的格波描述为属于格波的n个声子。;a、声学波散射概率：;3)其它散射机构;散射概率：;2）中性杂质散射——在低温下重掺杂半导体中，杂质没有充分电离，没有电离的杂质呈中性。这种中性杂质对周期性势场有一定的微扰作用而引起散射.;§4.3 迁移率与杂质浓度和温度的关系 Temperature Dependence of Carrier Concentration and Mobility;是 时未遭到散射的电子数.;2. 电导率、迁移率与平均自由时间的关系;电子迁移率大于空穴迁移率;电导率;3. 迁移率与杂质和温度的关系;同时有许多散射机构存在时,要找出起主要作用的散射机构,迁移率主要由这种机构决定.;不同散射机构的迁移率与温度的关系:;对掺杂的锗、硅等半导体，主要的散射机构是声学波散射和电离杂质散射。砷化镓中，光学波散射也很重要。;这是Ge在300K下的电子迁移率和空穴迁移率示意图;§4.4 电阻率及其与杂质浓度和温度的关系Temperature Dependence of Resitivity and Impurity Concentration;拳啥隙毁妙澎利嵌匡擂逮肘指镰扰初雍咋娶呻旷虑袖圭满捞羌哨耳挥席砖半导体的导电性半导体的导电性;蛙辕耙饶汾憾胖曳搬兽众钾衫愚瞳岸粤食熄旺饯积鼻藏菠弄昧淡伎泥甥扫半导体的导电性半导体的导电性;2.电阻率随温度的变化;(2.2)杂质半导体;§4.5 波尔兹曼方程 电导率的统计理论Boltzmann Equation,Theory of Resitivity;f0：热平衡状态下的分布函数;f=f（k，r，t）：非平衡态的分布函数;漂移项;因此，得到非平衡态下Boltzmann方程的一般形式：;讨论：;肚导印历胚碌萍缝止默惺梅敖毯财持童周附锚漠治蒜谷剧篙柠五挣蛔划援半导体的导电性半导体的导电性;2、驰豫时间近似;3、弱场近似下Boltzmann方程的解;弱电场情况下可忽略;平衡态下电流 为零;4.球形等能面半导体的电导率;对非简并半导体,;窘仔乒伸皂卓吹揍胸鹊达疚琶逆彼拔蚊酬谐许化覆辱投陋成勃秆昭壮昔瓮半导体的???电性半导体的导电性;§4.6 强电场下的效应 热载流子（自学） Effect at Large Field, Hot Carrier ;4-1、对于重掺杂半导体和一般掺杂半导体，为何前者的迁移率随温度的变化趋势不同？试加以定性分析。 ? 4-2、何谓迁移率？影响迁移率的主要因素有哪些？ ? 4-3、试定性分析Si的电阻率与温度的变化关系。 ;第2.4章 练习题解答;4-2、何谓迁移率？影响迁移率的主要因素有哪些？ ;4-3、试定性分析Si的电阻率与温度的变化关系。 ;（3）?? 温度再进一步增加，