Relación entre la velocidad de deriva y la conductividad de un semiconductor dopado

0

Aquí está el problema, y estoy atascado.

  

Cuando un campo eléctrico con fuerza \ $ 1 \ multiplicado por 10 ^ 3 \ text {V / cm} \ $ es   aplicado a una muestra de Si no compensada p-type a temperatura ambiente, el   velocidad de deriva de electrones, \ $ v_d \ $ es \ $ 1 \ veces 10 ^ 6 \ text {cm / s} \ $.

     

    

Calculelaconductividaddeestamuestra.(\$q=1.6\times10^{-19}\text{C}\$,\$m_0=9.11\times10^{-31}\text{kg}\$,\$m_{n,\text{Si}}^{*}=0.26m_0\$,\$n_{i,\text{Si}}=1.5\veces10^{10}\text{cm}^{-3}\$.elgráficofuedeSolidStateElectronicDevices,6ªedición,porBGStreetman&SKBanerjee.)

Usélassiguientesecuaciones:\$\sigma=qn\mu_n\$,\$\mu_n=-\dfrac{\langlev_x\rangle}{\mathcal{E}_x}\$.

Puedoencontrar\$\mu_n=\dfrac{1\times10^6\text{cm/s}}{1\times10^3\text{V/cm}}=1\times10^3\text{cm}^2/\text{Vs}\$.
Usandoelgráfico,\$n\approx1\times10^{17}\text{cm}^{-3}\$.
Porlotanto,\$\sigma=qn\mu_n\=1.6\times10^{-19}\text{C}\times1\times10^{17}\text{cm}^{-3}\times1\veces10^3\text{cm}^2/\text{Vs}\\=16\text{C}/\text{cmVs}\\=16\text{As}/\text{cmA}\Omega\text{s}\\=16\text{cm}^{-1}\Omega^{-1}.\$

Sinembargo,nosédóndesedebeusarlacondición"p-type".
También es extraño que \ $ n \ gg n_i \ $ aunque sea de tipo p.
Pensé que la concentración de impureza de \ $ \ mu_n \ $ conduce a la \ $ n \ $ ya que no es \ $ \ mu_p \ $, pero ¿es incorrecta?
¿O es correcta mi respuesta?
¿Cómo resolver este problema correctamente?

    
pregunta Naetmul

2 respuestas

2

Probando esto y ha pasado un tiempo. Estoy pensando que se supone que debes adivinar la concentración de dopante de la movilidad del portador minoritario, luego usa \ $ \ mu_p \ $ en esa concentración para la movilidad del operador mayoritario \ $ \ mu_p \ $, por lo que alrededor de \ $ 3 \ por 10 ^ 2 \ $, así obtendría un número de conductividad considerablemente menor.

    
respondido por el Spehro Pefhany
1

Esto se debe principalmente a los comentarios de Naetmul a Spehro. (respuesta correcta IMHO) Es una pregunta un poco rara, te dan la velocidad de deriva minoritaria. (Creo que hay maneras de medir las propiedades minoritarias de una muestra, pero es difícil ... así que ... un problema inventado.)

Es interesante que la movilidad no dependa del tipo de dopantes. Y por debajo de una concentración de ~ 10 ^ 16 es independiente de la concentración.

(He estado leyendo todo acerca de esto, haciendo mediciones, si tengo algo incorrecto o sospechoso, por favor corríjame).

La movilidad depende de la masa efectiva y la longitud de dispersión. En altas concentraciones, todo es impureza (dopante) dispersa y en su mayor parte independiente de lo que es la impureza. Una interrupción en la red / cristal. A concentraciones más bajas predomina la dispersión de fonones, espero que cambie con la temperatura.

Estaba buscando aquí, y me perdí .. enlace

Nunca supe que había una velocidad de saturación.

    
respondido por el George Herold

Lea otras preguntas en las etiquetas