Η κινητικότητα φορέα φόρτισης είναι μια σημαντική παράμετρος στην κατανόηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων των ημιαγωγών. Μετράει πόσο γρήγορα ηλεκτρόνια ή τρύπες μπορούν να κινηθούν μέσα από ένα υλικό όταν εφαρμόζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Κατανόηση των Βασικών

Η κινητικότητα εκφράζεται συνήθως σε μονάδες cm[2/V·s. Για τον υπολογισμό της, πρέπει να γνωρίζετε την ταχύτητα μετατόπισης των φορέων φόρτισης και του ηλεκτρικού πεδίου που εφαρμόζεται. Ο βασικός τύπος είναι:

μ = vd / E

Απαιτούμενα δεδομένα

  • Ταχύτητα παρασυρόμενων φορτίων (vd]) των αερομεταφορέων που υπόκεινται σε τέλη
  • Ηλεκτρικό πεδίο (E) που εφαρμόζεται σε όλο το υλικό

Η ταχύτητα μετατόπισης μπορεί να μετρηθεί με τεχνικές όπως μετρήσεις επιπτώσεων Hall ή που προέρχονται από δεδομένα συγκέντρωσης ρεύματος και φορέα. Το ηλεκτρικό πεδίο υπολογίζεται με διαίρεση της εφαρμοζόμενης τάσης με το μήκος του δείγματος.

Βήματα υπολογισμού

Ακολουθήστε τα βήματα αυτά για τον υπολογισμό της κινητικότητας:

1. Μετρήστε ή αποκτήστε την ταχύτητα μετατόπισης των φορέων φόρτισης στον ημιαγωγό.

2. Καθορίστε το ηλεκτρικό πεδίο με διαίρεση της εφαρμοζόμενης τάσης (V) με το μήκος (L) του δείγματος:

E = V / L

3. Υπολογίστε την κινητικότητα χρησιμοποιώντας τον τύπο:

μ = vd / E

Πρόσθετες συμβουλές

Να εξασφαλίζονται οι μετρήσεις υπό συνθήκες σταθερής κατάστασης για ακρίβεια. Να λαμβάνονται σωστά υπόψη οι επιπτώσεις της θερμοκρασίας, καθώς η κινητικότητα μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τις αλλαγές της θερμοκρασίας. Να χρησιμοποιούνται σταθερές μονάδες καθ' όλη τη διάρκεια του υπολογισμού για την αποφυγή σφαλμάτων.