Подвижность носителей тока

в твёрдом теле, отношение скорости направленного движения электронов проводимости и дырок (дрейфовой скорости υ_др), вызванного электрическим полем, к напряжённости Е этого поля:

μ = υ_др/Е.

У разных типов носителей в одном и том же веществе μ различны, а в анизотропных кристаллах различны μ каждого типа носителей для разных направлений поля Е. Величина μ определяется процессами рассеяния электронов в кристалле. Рассеяние происходит на заряженных и нейтральных примесных частицах и дефектах кристаллической решётки, а также на тепловых колебаниях кристаллической решётки (См. Колебания кристаллической решётки) (фононах). Испуская или поглощая фонон, носитель изменяет свой Квазиимпульс и, следовательно, скорость. Поэтому μ сильно изменяется при изменении температуры. При T ≥ 300 К преобладает рассеяние на фононах, с понижением температуры вероятность этого процесса падает и доминирующим становится рассеяние на заряженных примесях или дефектах, вероятность которого растет с уменьшением энергии носителей.

Средняя дрейфовая скорость v̅_∂p набирается за интервал времени τ между двумя последовательными актами рассеяния (время свободного пробега) и равна: е — заряд, m — эффективная масса носителя), откуда: μ = еτ/m. П. н. т. в разных веществах изменяется в широких пределах — от 10⁷см²/секдо 10^-3 см²/сек (и меньше) при Т = 300 К. В переменном электрическом поле v̅_∂p может не совпадать по фазе с напряжённостью поля Е и П. н. т. зависит от частоты поля. См. также статьи Металлы, Полупроводники, Твёрдое тело.

Лит.: Блатт Ф.-Д ж., Теория подвижности электронов в твёрдых телах, пер. с англ., М.— Л., 1963: Иоффе А. Ф., Физика полупроводников, [2 изд.], М. — Л., 1957.

Э. М. Эпштейн.

carrier mobility

ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА

в твёрдом теле, отношение скорости направленного движения носителей заряда в тв. проводниках (д р е й ф о в о й с к о р о с т и vдр), вызванного электрич. полем, к напряжённости Е этого поля:

m=vдр/E. (1)

У разных типов носителей в одном и том же в-ве m различны, а в анизотропных кристаллах различны m каждого типа носителей для разных направлений поля Е. Подвижность эл-нов проводимости и дырок определяется процессами рассеяния эл-нов в кристалле. Рассеяние происходит на дефектах кристаллич. решётки, а также на её тепловых колебаниях (фононах). Испуская или поглощая фонон, носитель изменяет свой квазиимпульс, а, следовательно, и скорость. Поэтому m сильно зависит от темп-ры. При комнатных темп-pax (Т»300 К), как правило, преобладает рассеяние на фононах, с понижением темп-ры вероятность этого процесса падает, и доминирующим становится рассеяние на дефектах (особенно заряженных), вероятность к-рого растёт с уменьшением энергии носителей.

Ср. дрейфовая скорость vдр равна: удр=еEt/m*, где е — заряд, m* — эффективная масса, t— интервал времени между двумя последоват. актами рассеяния (в р е м я с в о б о д н о г о п р о б е г а). Отсюда:

m=еt/m*. (2)

П. н. т. в тв. проводниках варьируется в широких пределах — от 105 см2/с до 10-3 см2/с и меньше при T=300 К. В переменном электрич. поле vдр может не совпадать по фазе с напряжённостью поля Е, и тогда П. н. т. будет зависеть от частоты поля.

ПОДВИЖНОСТЬ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА — величина, характеризующая электрические свойства проводников (см.) и полупроводников (см.), равная отношению средней установившейся скорости движения <υ_уст> носителей тока (электронов, уст ионов, дырок) в направлении действия электрического поля к напряжённости Е этого поля: μ = <υ_уст>/Е. Наличие П н. т. определяет проводимость вещества (электронную и дырочную в твёрдом теле, ионную и электронную в газах, ионную в растворах).