电子迁移率
编辑在固态物理学中,电子迁移率表征了当受到电场拉动时,电子可以在金属或半导体中移动的速度。孔有一个类似的量,称为孔迁移率。术语载流子迁移率通常指电子迁移率和空穴迁移率。
电子和空穴迁移率是带电粒子在外加电场下的电迁移率的特殊情况。
电子迁移率几乎总是在为单位指定厘米2 /(V ⋅小号)。这是从不同SI迁移率的单元,米2 /(V ⋅小号)。它们之间的关系为1 m 2 /(V⋅s)= 10 4 cm 2 /(V⋅s)。
电导率与迁移率和载流子浓度的乘积成正比。例如,相同的电导率可能来自于每个具有高迁移率的少量电子,或来自每个具有低迁移率的大量电子。对于金属而言,通常情况并不重要,因为大多数金属的电行为仅取决于导电率。因此,迁移率在金属物理学中相对不重要。另一方面,对于半导体,晶体管的行为取决于存在的是低迁移率的电子是多少,还是高迁移率的电子很少,其他设备可能会有很大不同。因此,迁移率是半导体材料非常重要的参数。在其他条件相同的情况下,更高的移动性几乎总是可以带来更好的设备性能。
半导体迁移率取决于杂质浓度(包括施主和受主浓度)、缺陷浓度、温度以及电子和空穴浓度。它还取决于电场,特别是在发生速度饱和时在高电场下。它可以由霍尔效应确定,也可以根据晶体管的行为来推断。
迁移率通常是材料杂质和温度的强函数,并根据经验确定。流动性值通常以表格或图表形式显示。对于给定材料中的电子和空穴,迁移率也不同。
光学移动性
电子迁移率可以根据非接触激光光反射率测量来确定。当样品逐步聚焦时,进行一系列光反射测量。电子扩散长度和复合时间由对数据的回归拟合确定。然后使用爱因斯坦关系来计算迁移率。
太赫兹移动性
电子迁移率可以通过时间分辨太赫兹探针测量来计算。飞秒激光脉冲激发半导体,并使用太赫兹探针测量产生的光电导率,该探针可检测太赫兹电场的变化。
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