반도체의 전기 전도성은 전자 기기에서 유용성을 결정하는 주요 속성입니다. 원하는 전기 특성을 가진 재료 설계에 대한 전도성의 정확한 계산. 여러 가지 방법은 전도성을 평가하는 데 사용되며, 각 재료 및 조건의 다른 유형에 적합합니다.

전기 전도성을 계산하는 방법

가장 일반적인 접근법은 분산에 의해 영향을받는 무료 입자로 충전 캐리어를 고려하는 Drude 모델이 포함되어 있습니다. 이 방법은 캐리어 농도 및 이동성에 따라 전도성의 기본 이해를 제공합니다. 더 고급 기술은 다양한 분산 메커니즘과 에너지 분배를 고려하는 Boltzmann 운송 방정식이 포함되어 있습니다.

밀도 기능 이론 (DFT)와 같은 첫 번째 증거 계산은 원자 구조에서 전자 특성을 예측하기 위해 고용됩니다. 이 방법은 적절하게 집중되지만 양자 수준에서 재료의 행동에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다.

반도체의 사례 연구

실리콘에서 전도성은 두드리는 수준으로 크게 변화합니다. N 유형 도핑은 여분의 전자를 소개하고, 전도도를 증가시키고, p 유형 도핑은 구멍을 창조하고, 또한 전기 교류를 강화하. Boltzmann 수송 방정식을 사용하여 계산은 성공적으로 이 변이를 예측했습니다.

갈륨 아세르네이드 (GaAs)는 실리콘과 비교된 높은 전기 이동성을 전시합니다. 첫 번째 포위 방법은 다른 온도 조건 하에서 더 정확한 전도성 예측을 선도하는 밴드 구조를 분석하기 위해 사용되었습니다.

계산 기술 요약

  • Drude 모델
  • Boltzmann 수송 방정식
  • 밀도 기능 이론 (DFT)