キャリヤ密度の温度依存性 低温領域のキャリヤ密度 ドナーからの電子供給→ドナーのイオン化電圧がわかる アクセプタへの電子供給→アクセプタのイオン化電圧がわかる 常温付近 ドナー(アクセプタ)密度で飽和→ドナー(アクセプタ)密度がわかる 高温領域 価電子帯から電子供給→禁制帯幅がわかる
3・5不純物半導体の 少数キャリヤ密度 n形半導体の電子密度(多数キャリヤ密度) ドナー密度 3・5不純物半導体の 少数キャリヤ密度 n形半導体の電子密度(多数キャリヤ密度) ドナー密度 n形半導体の正孔密度(少数キャリヤ密度) np積が一定→ p形半導体の正孔密度(多数キャリヤ密度) アクセプタ密度 np積が一定→
第4章半導体の電気伝導 4・1半導体のキャリヤの運動 固体内のキャリヤ ランダムな熱運動→電気伝導はない 散乱(scattering) :空間的な減衰要因 格子散乱(lattice scattering) →格子の熱振動 不純物散乱(impurity scattering)→不純物イオンの静電力 再結合(recombination) :時間的な減衰要因 伝導電子はある寿命で価電子帯に落ち、正孔と結合 レート方程式 dn/dt=F(生成)-L(損失)
4・2電界によるドリフト 電界がないとき トータルでゼロ 電界のみ 等加速度運動 電界があり散乱するとき 衝突を繰り返し一方向に進む 電界がないとき トータルでゼロ 電界のみ 等加速度運動 電界があり散乱するとき 衝突を繰り返し一方向に進む 電界方向の平均速度→ドリフト速度 ドリフト速度は電界に比例 比例係数を移動度と呼ぶ
4・2・2ドリフト移動度 格子散乱移動度(lattice-scattering mobility) 高温になると格子振動がによる散乱が大きい 不純物散乱移動度(impurity scattering mobility) 高温になるとキャリヤが高速になり散乱する前に通過する 移動度の合成 移動度の温度特性 低温では不純物散乱、高温では格子散乱が支配的 移動殿の不純物濃度特性 高濃度で不純物散乱、低濃度で格子散乱が支配的
演習問題 教科書55ページ問題(5)および(6)を解け。