Cтраница 3
Эффект Холла чрезвычайно широко используется в технике полупроводников в качестве одного из основных методов исследования. Так как в рамках теории Друде - Лоренца с учетом выражений (1.6) и (1.2) можно получить связь между электропроводностью и подвижностью: а пц (1.27), то измерив одновременно температурные зависимости электропроводности и эффекта Холла, можно найти наряду со знаком носителей заряда их концентрацию и характер изменения подвижности, который, как мы увидим ниже, определяет механизм рассеяния носителей заряда в полупроводниках. Соотношение (1.27) называется формулой Друде. [31]
Это противоречит данным [39], которые приводят к значениям: т - 0 58 т0; / п 0 150 та. В [ 10, И ] обнаружен донорный уровень с энергией активации 0 25 эВ как в легированных, так и в нелегированных кристаллах. Температурная зависимость подвижности указывает на преобладание фононного механизма рассеяния носителей заряда в области собственной проводимости. [32]
На величину поверхностной электропроводности влияет изменение подвижности электронов и дырок в области пространственного заряда. При столкновении с поверхностью носители заряда испытывают рассеяние, степень которого зависит от величины электростатического потенциала на поверхности и выражается в изменении скорости движения носителей заряда. Изменение дрейфовой скорости носителей ведет к изменению их подвижности. Величина подвижности в области пространственного заряда зависит от механизма рассеяния носителей заряда поверхностью - зеркального или диффузионного. При слабом взаимодействии наблюдается зеркальное рассеяние: после отражения носителя от поверхности величина его скорости не меняется, но направление вектора скорости изменяется на противоположное. [33]
![]() |
Зависимости холловской подвижности электронов и дырок в кремнии от концентрации носителей заряда. [34] |
Анализ температурной зависимости холловской подвижности носителей заряда, полученной на основе экспериментальных данных по измерениям ЭДС Холла и удельной проводимости, представляет собой еще одну возможность определения концентрации электрически активных примесей в полупроводнике. Она связана с влиянием ионов примесных атомов на рассеяние носителей заряда, что в наибольшей степени сказывается на подвижности носителей заряда при низких температурах. Этот метод наиболее эффективен при высокой концентрации примесей, когда уширение возбужденных состояний приводит к образованию зоны непрерывного спектра, смыкающейся с исходной зоной. В этом случае раздельное определение концентрации доноров и акцепторов может быть осуществлено путем измерения холловской подвижности, если известны механизмы рассеяния носителей заряда. [35]