半导体电导率计算公式

半导体电导率计算公式,第1张

如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

电导是电阻的倒数,即 G=L/R 式中R—电阻,单位欧姆(Ω) G—电导,单位西门子(S) 1S=103mS=106µS 因R=ρL/F,代入上式,则得到: G=IF/(ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数

令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到 G=I2/(ρJ)式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=103mS/cm=106µS/cm。

电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的 导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。

电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下: K=JG=I/ρ 式中J为电极常数,例如:电导率为O.1µS/cm的高纯水,其电阻率应为: ρ=I/K=1/0.1×106=10MΩcm。

锗中掺锑,锑是五族元素,在锗中是施主杂质,锗的禁带宽度小于硅,由此断定室温下杂质全电离,因此电子浓度就是锑的掺杂浓度。由质量作用定理ni^2=p*n,电子浓度已经知道,就能算出空穴浓度。电导率的公式σ=n*μn*q+p*μp*q,计算电导率,求倒数就是电阻率。

少子的平均漂移速度就是指在电场作用下载流子单位时间移动的距离,这里漂移速度V=1cm/10^(-4)s=10^4cm/s,迁移率μ=V/E,然后根据爱因斯坦关系,扩散系数D=μkT/q,即可求出扩散系数。

其实半导体物理的计算多为套公式,只要熟悉每个名词背后的概念,将各个概念的关系能够联系起来做计算题就没什么问题了。

一定的电荷转移我们可以用以下公式对本征半导体中的自由电子的浓度进行计算:

ni(T)=AT3/2e-EG/2kT式中,

EG——电子挣脱共价键束缚所需要的能量,单位是eV(电子伏),又被称为禁带宽度;

T——温度;

A——系数;

k——波耳兹曼常数(1.38×10-23J/K);

e——自然对数的底。


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