дрейф носителей заряда

ДРЕЙФ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА в полупроводниках - направленное движение носителей заряда в полупроводниках под действием внеш. полей, накладывающееся на их беспорядочное (тепловое) движение. Плотность тока, возникающего в результате Д. н. з. в электрич. поле E (дрейфового тока), равна j=sE, s=е(m_эn+m_др), где s - уд. электропроводность, п и р - концентрации электронов проводимости и дырок, m_э, m_д - их подвижности (см. Подвижность носителей). Полный ток проводимости в полупроводнике слагается из дрейфового тока, диффузионного тока и термоэлектрич. тока, обусловленного наличием градиента темп-ры. Д. н. з. может также возникать в результате увлечения носителей УЗ-волной (см. Акустоэлектрический эффект)или эл--магн. волной (радиоэлектрич. эффект, светоэлектрич. эффект). В случае, когда дрейф в электрич. поле совершают неравновесные носители, Д. н. з. осложняется возникновением объёмных зарядов, поле к-рых необходимо учитывать наряду с внеш. полем, и рекомбинацией носителей заряда. В результате движение инжектир. неравновесных носителей (см. Инжекция носителей заряда)во внеш. электрич. поле описывается т. н. амбиполярной подвижностью:

в общем случае отличной от m_э и m_д. При п=р (собств. полупроводник) m_а=0, при n>>р (полупроводник n-типа) m_а=m_д, при n>>p (полупроводник р-типа) m_а=-m_э, т. е. в примесных полупроводниках m_a совпадает с подвижностью неосновных носителей. Скорость движения пакета неравновесных носителей во внеш. электрич. поле E равна m_aE. Важной характеристикой Д. н. з. является длина дрейфа - ср. расстояние, к-рое успевают пройти носители от места их генерации (см. Генерация носителей заряда в полупроводниках) до места рекомбинации. Длина дрейфа l=mEt, где t - время жизни неравновесных носителей. Измерение длины дрейфа производится тем же методом, что и измерение диффузионной длины. В анизотропных кристаллах направление дрейфа может не совпадать с направлением электрич. поля (подвижности - тензоры). В сильных полях дрейф может быть анизотропным даже в изотропных (кубических) многодолинных полупроводниках (см. Сасаки-Шибуйя эффект). Направление Д. н. з. не совпадает с направлением внеш. электрич. поля в присутствии поперечного магн. поля. В сильном магн. поле Н (удовлетворяющем условию (mH/с>>1), перпендикулярном внеш. электрич. полю E, Д. н. з. происходит в направлении, перпендикулярном Е и Н, со скоростью v=cE/H, не зависящей от подвижности носителей. На этот дрейф накладывается движение носителей по окружности с циклотронной частотой w=еН/тс. Лит.: Смит Р., Полупроводники, пер. с англ., 2 изд., М., 1982; Бонч-БруевичВ. Л., Калашникове. Г., Физика полупроводников, М., 1977. Э. М. Эпштейн.

   <<      Предметный указатель      >>