ظاهرة نقل الحاملات

ظاهرة نقل الحاملات
Carrier Transport Phenomena

انجراف الحامل
Carrier Drift
الحركية:
لو أخذنا عينة من شبه موصل نوع سالب و في حالة الاتزان الحراري ويحتوي على كثافة منتظمة من المانحات.سيكون تأثير شبيكة البلورة قد ادخل ضمن الكتلة الفعالة لالكترونات التوصيل وهذه تختلف عن كتلة الإلكترون الطليق .ويمكن إيجاد متوسط الطاقة الحرارية لإلكترون التوصيل من نظرية التجزئة المتساوية للطاقة ،وبذلك فان الطاقة الحركية للإلكترون هي:

1/2mnvth2=3/2kT

mnهي الكتلة الفعالة للإلكترون
Vth هو متوسط السرعة الحرارية

إن الحركة الحرارية للإلكترون المفرد هي سلسلة من الاستطارات العشوائية نتيجة الاصطدام بذرات الشبيكة وذرات الشوائب .ويدعى متوسط المسافة بين اصطدام وآخر بمتوسط المسار الحر كما يدعى متوسط الزمن بين اصطدام وآخر بمتوسط الزمن الحر.ويعاني الإلكترون من قوة نتيجة تأثير المجال الكهربائي المسلط على العينة ،لذلك فان مركبة سرعة جديدة تضاف إلى السرعة الحرارية التي تدعى بسرعة الانجراف .
ويستخدم الزخم لايجاد سرعة الانجراف حسب المعادلة الآتية:

-qE?c = mnvn

vn=-{q?c/mn}E

أي أن سرعة الانجراف تتناسب طرديا مع المجال الكهربائي المسلط.ويدعى ثابت التناسب بحركية الإلكترون أي أن:

?n=q?c/mn

ويمكن كتابة معادلة مماثلة بالنسبة للثقوب في حزمة التكافؤ:

vp=?pE

vp سرعة الانجراف للفجوة
p? حركية الفجوات

أهم آليتين للاستطارة هما الاستطارة بالشبيكة والاستطارة بالشوائب .وتعتمد الاستطارة بالشوائب على الكثافة الكلية للشوائب المتأينة ،أي على مجموع كثافة الايونات الموجبة والسالبة.