§4.1载流子的漂移运动迁移率Thedriftmotionofcarrier,mobility1、漂移运动漂移运动：载流子在外电场作用下的定向运动。§4.2载流子的散射TheScatteringofcarriers（2）载流子的漂移运动电离杂质散射晶格振动散射中性杂质散射（在低温重掺杂半导体中较为显著）晶格缺陷散射（位错密度大于104cm-2时较为显著）载流子与载流子间的散射（载流子浓度很高时较为显著）能谷间散射：等同能谷间散射高温下较易发生；不同能谷间散射一般在强电场下发生。（1）电离杂质散射（即库仑散射）（2）晶格振动散射一般，长声学波散射前后电子的能量基本不变，为弹性散射。光学波散射前后电子的能量变化较大，为非弹性散射。（A）声学波散射：在长声学波中，纵波对散射起主要作用（通过体变产生附加势场）。对于单一极值，球形等能面的半导体，理论推导得到其中u纵弹性波波速。由上式可知此式对于其它能带结构的半导体也适用（B）光学波散射：正负离子的振动位移会产生附加势场，因此化合物半导体中光学波散射较强。例如：GaAs对于元素半导体，只是在高温条件下才考虑光学波散射的作用。例如：Ge、Si离子晶体中光学波对载流子的散射几率§4.3迁移率与杂质浓度和温度的关系用N(t)表示t时刻未遭到散射的电子数，则在被散射的电子数上式的解为其中N0为t=0时刻未遭散射的电子数在被散射的电子数平均自由时间2、电导率σ和迁移率μ与平均自由时间τ的关系对一般半导体：3、多能谷半导体的电流密度及电导有效质量由前面可知§4.4电阻率及其与杂质浓度和温度的关系TemperatureDependenceofResistivityandImpurityconcentration1、ρ与ND或NA的关系§4.6强电场下的效应热载流子EffectatLargeField,HotCarrier1、欧姆定率的偏离与强电场效应强电场效应：实验发现，当电场增强到一定程度后，半导体的电流密度不再与电场强度成正比，偏离了欧姆定律，场强进一步增加时，平均漂移速度会趋于饱和，强电场引起的这种现象称为强电场效应。2、热载流子载流子有效温度Te：当有电场存在时，载流子的平均动能比热平衡时高，相当于更高温度下的载流子，称此温度为载流子有效温度。热载流子：在强电场情况下，载流子从电场中获得的能量很多，载流子的平均能量大于晶格系统的能量，将这种不再处于热平衡状态的载流子称为热载流子。3、平均漂移速度与电场强度的关系§4.7多能谷散射耿氏效应（2）双能谷模型半导体有两个能谷，它们之间有能量间隔△E。在外电场为零时，导带电子按晶格温度和各自的状态密度所决定的分布规律分布于两能谷之中。外电场增加时载流子将重新分布，设低能谷处电子的有效质量为m1*，迁移率为μ1，电子浓度为n1，状态密度为N1；高能谷的相应各物理为m2*、μ2、n2和N2，则双能谷半导体的电导率为：电子转移导致负微分迁移率所必须满足的条件（3）砷化镓能带结构导带的最低能谷在k=0处，低场时导带电子大都位于此谷中，故称这主能谷或中心能谷。在<111>方向还有一个极值约高出0.29eV的能谷，称为卫星谷或子能谷。Si的能带结构Ge的能带结构2、高场畴及耿氏振荡