Cơ chế dẫn điện trong chất bán dẫn

Cơ chế dẫn điện trong chấtbán dẫn Bởi: Trương Văn Tám Dưới tác dụng của điện trường, các điện tử và lỗ trống di chuyển với vận tốc trung bình vn=μn.E và vp=μp.E.. Số điện tử và lỗ trống

Cơ chế dẫn điện trong chất

bán dẫn

Bởi:

Trương Văn Tám

Dưới tác dụng của điện trường, các điện tử và lỗ trống di chuyển với vận tốc trung bình

vn=μn.E và vp=μp.E

Số điện tử và lỗ trống di chuyển thay đổi theo mỗi thời điểm, vì tại mỗi thời điểm có một số điện tử và lỗ trống được sinh ra dưới tác dụng của nhiệt năng Số điện tử sinh ra trong mỗi đơn vị thời gian gọi là tốc độ sinh tạo g Những điện tử này có đời sống trung bình τnvì trong khi di chuyển điện tử có thể gặp một lỗ trống có cùng năng lượng và tái hợp với lỗ trống này Nếu gọi n là mật độ điện tử, trong một đơn vị thời gian số điện tử

bị mất đi vì sự tái hợp là n/τn Ngoài ra, trong chất bán dẫn, sự phân bố của mật độ điện

tử và lỗ trống có thể không đều, do đó

Dòng điện khuếch tán của điện tử đi qua A là:

Dnđược gọi là hằng số khuếch tán của điện tử

Suy ra mật độ dòng điện khuếch tán của điện tử là:

Cơ chế dẫn điện trong chất bán dẫn

1/2

Tương tự, trong một giây có

lỗ trống bị mất đi, với p là mật độ lỗ trống và τplà là đời sống trung bình của lỗ trống Dòng điện khuếch tán của lỗ trống trong mẫu bán dẫn trên là:

Và mật độ dòng điện khuếch tán của lỗ trống là:

Người ta chứng minh được rằng:

Với: K là hằng số Boltzman = 1,382.10-23J/0K

T là nhiệt độ tuyệt đối

Hệ thức này được gọi là hệ thức Einstein

Ở nhiệt độ bình thường (3000K): VT=0,026V=26mV

Cơ chế dẫn điện trong chất bán dẫn

2/2