
决定
电阻率温度关系的主要因素是
载流子浓度和迁移率随温度的变化关系。在低温下:由于 载流子
浓度指数式增大(施主或 受主杂质不断电离),而迁移率也是增大的(电离杂质散射作用减弱之故),所以这时 电阻率随着温度的升高而下降。在 室温下:由于施主或 受主杂质已经完全电离,则 载流子浓度不变,但迁移率将随着温度的升高而降低( 晶格振动加剧,导致 声子散射增强所致),所以 电阻率将随着温度的升高而增大。在 高温下:这时 本征激发开始起作用,载流子浓度将指数式地很快增大,虽然这时迁移率仍然随着温度的升高而降低( 晶格振动散射散射越来越强),但是这种迁移率降低的作用不如载流子浓度增大的强,所以总的效果是 电阻率随着温度的升高而下降。影响半导体电阻改变的原因,一是载流子在磁场中运动受到(洛仑兹力)的作用,另一个(作用是霍尔电场)。由于霍尔电场作用会抵消电子运动时受到的洛伦兹力作用,磁阻效应被大大减弱,但仍然存在。
(1)决定电阻率的因素:
电阻率与晶向有关。对于各向异性的晶体,电导率是一个二阶张量,共有27个分量。特别,对于Si之类的具有立方对称性的晶体,电导率可以简化为一个标量的常数(其他二阶张量的物理量都是如此)。
电阻率的大小决定于半导体载流子浓度n和载流子迁移率μ:ρ=1/ nqμ。对于掺杂浓度不均匀的扩散区的情况,往往采用平均电导率的概念;在不同的扩散浓度分布(例如高斯分布或余误差分布等)情况下,已经作出了平均电导率与扩散杂质表面浓度之间的关系曲线,可供查用。
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