半导体物理公式总结

半导体的导电性

电子在电场力作用下的定向运动是漂移运动。热运动是无规则的，杂乱无章的运动。

迁移率表示单位场强下电子的平均漂移速度。

散射指载流子在半导体中运动时与热振动的晶格原子或电离的杂质离子作用，载流子的速度大小和方向发生改变。两次连续散射间自由运动的平均路程称为平均自由程，平均时间称为平均自由时间。散射率是平均自由时间的倒数，表示单位时间内一个载流子受到的散射的次数。

电离杂质散射是电离的施主或受主带电形成库伦势场，局部的破坏了杂质附近的周期性势场，载流子运动到电离杂质附近时，运动方向发生改变。特点是低温使载流子的运动速度降低，散射更大，迁移率随温度上升而增加，散射轨迹是以带电中心为焦点的双曲线。

晶格散射有声学波散射和光学波散射。声学波原胞内两个原子的振动沿同一方向。光学波原胞内两个原子的振动沿相反方向这两种波都包含一个纵波和两个横波。长波和纵波的散射起主要作用，对禁带宽度有影响。温度升高，晶格散射更显著。

其他散射机构还有谷间散射，是非弹性散射，低温时谷间散射很小。中性杂质散射只有在杂质浓度高的重掺杂半导体中，并且温度很低时，晶格散射和电离杂质散射都很微弱的情况下才起主要作用。位错散射，散射概率与位错密度有关。合金散射是混合晶体中特有的反射机制。载流子之间也有散射作用，但是只有在强简并时才显著。

回旋共振实验用来测量半导体内载流子的有效质量。

回旋共振实验测有效质量的公式。

电导有效质量。电导迁移率

Ex电场，B磁场，通x方向电流将产生Ey方向电场。称为霍尔效应。

磁阻效应，在与电流垂直的方向加磁场后，沿外加电场方向的电流密度有所降低及电阻增大。

磁阻效应分类有：一，物理磁阻效应，材料电阻率随磁场增大而增大，又称磁阻率效应。物理磁阻效应，单种载流子不计入速度统计分布时，因为运动路径为曲线散射率增大，电阻率增大，计入速度统计分布，载流子不是恰好在平衡速度时，运动路径会偏离外加电场方向，使得单位时间内通过的载流子减少，电阻率上升。

二，几何磁阻效应不同形状，样品在同样磁场下电阻不同。几何磁阻效应是磁场作用下电流偏转，从而流经的路径增加，即L增加。若长条样品l比b远大于一，则增大不明显，若l比b远小于一，霍尔效应降低l明显增加，电阻增加多。

柯比诺圆盘，从圆盘中心施加辐射形式向外的电场，任何位置不积累电荷，也不产生霍耳电场，电流仅以螺旋路径流通，电极间电阻明显增加。