Materiály a technická dokumentace - UMEL - Vysoké učení ...

Materiály a technická dokumentace, část Materiály v elektrotechnice 95
qt .
µ n
n
= , (4.25)
m
n
t n je střední doba mezi srážkami.
Při přiložení vnějšího elektrického pole k polovodiči dochází i ke změně v pásovém modelu
polovodiče. Uvažujme homogenní materiál, ke kterému je přiloženo vnější pole o intenzitě E.
Jednorozměrně je situace znázorněna na obr. 4.19. Místo s kladným potenciálem U se
posouvá v pásovém modelu o energii W = q.U níže.
Obr. 4.19 Pásový model homogenního polovodiče při přiložení vnějšího zdroje napětí U
Na obrázku je schematicky znázorněno, jak elektron resp. díra získají energii od elektrického
pole na střední volné dráze mezi srážkami a jak se tato energie rozptyluje při srážkách
s krystalovou mříží. Energie, kterou elektron získal od elektrického pole je předávána
krystalové mřížce, dochází k ohřevu polovodičového materiálu.
4.6.1 Driftová a difuzní složka proudové hustoty
Proudová hustota J v polovodiči se skládá z příspěvku elektronů a příspěvku děr.
J = J n + J p (4.26)
Proud vyvolaný elektrickým polem je proud driftový, pro driftové složky proudové hustoty
elektronů a děr platí
J
n drift
= qnµ .. . E (4.27)
n
J p drift = q. pµ . . E
p
Konduktivita polovodiče je dána konduktivitou elektronů a děr
p
(4.28)
γ = γ + γ = qn .. µ + q. p.
µ
(4.29)
n p n
Pro vlastní polovodič lze předchozí vztah upravit
γ = γ + γ = qn . ( µ + µ )
(4.30)
n p i n p