Физические процессы в полупроводниках

Удельная электропроводность полупроводников охватывает широкий диапазон величин: от 10³ до 10^-10 Ом^-1×см^-1. Прохождение электрического тока в полупроводниках, как и в металлах, связано с направленным движением заряженных частиц – электронов. В общем случае электропроводность полупроводников может быть представлена формулой:

где Nо – концентрация носителе заряда, μ – подвижность носителей заряда, е- заряд электрона

Таблица 1

П/П	Подвижность, ем/В×с
Si Ge

Подвижность носителей заряда – это их средняя направленная скорость в электрическом поле с напряженностью 1 В/см. Значения подвижности электронов m_n и дырок m_r при комнатной температуре для Si и Ge приведены в табл.1. Большая подвижность носителей заряда у Ge объясняется тем, что его атомы имеют 18 – электронную оболочку. Эта оболочка ослабляет притяжение дрейфующих электронов к ядрам атомов, тормозящее их направленное движение в кристаллической решетке.

Однако в отличие от металлов концентрация частиц, участвующих в переносе электрических зарядов, в полупроводниках значительно меньше и существенно зависит от температуры и наличия примесей. Иначе меняются с температурой и условия движения частиц, а, следовательно, и длина свободного пробега l_ср и подвижность m. Вследствие этих причин величина электропроводности, характер ее изменения с температурой существенно иные, чем в металлах.