Зависимость подвижности носителей заряда от напряженности электрического поля и температуры. Механизмы рассеяния носителей заряда

При увеличении напряженности внешнего электрического поля Е дрейфовая скорость будет увеличиваться, но рост дрейфовой скорости будет происходить до того момента пока дрейфовая скорость не станет равна тепловой: . После этого рост прекращается дрейфовой скорости прекращается, значит начинает уменьшаться подвижность носителей заряда.

Это можно увидеть из соотношения:

При E=Екрит. Уменьшается подвижность!

Температурная (Т) зависимость подвижности будет определяться механизмом рассеяния носителей заряда в кристалле п/п.

Механизмы рассеяния заряда:

На тепловых колебаниях решетки.

На ионизированных примесях.

1. Первый механизм проявляется при достаточно высоких температурах и связан со столкновением носителя заряда с узлом кристаллической решетки, совершающего колебания относительно центрального положения. При рассеянии на тепловых колебаниях решетки подвижность уменьшается по закону: .

2. Второй механизм проявляется при относительно низких температурах. С ростом температуры подвижность увеличивается по закону: . Увеличение температуры приводит к увеличению дрейфовой скорости и следовательно уменьшению времени взаимодействия между носителем заряда и ионом атома примеси.

Результирующая зависимость имеет вид: