влияние электрических полей на электропроводность полупроводников

Это является следствием физических процессов, вызывающих изменение удельной проводимости полупроводника. Напряженность поля, которую условно можно принять за границу между областью слабых 1 и сильных 2 полей, называют критической Е_кр. Эта граница не является резкой и определенной и зависит от природы полупроводника, концентрации примесей и температуры окружающей среды. Для ряда ПП зависимость удельной проводимости от напряженности поля описывается выражением:

γ_Е √Е (3.11)b exp ×γ =

где γ- удельная проводимость полупроводника при Е< Е_кр - коэффициент, характеризующий полупроводник.b,

Возрастание проводимости обусловлено ростом числа носителей заряда, т.к. под влиянием поля они более легко освобождаются тепловым возбуждением. При дальнейшем росте поля может появиться механизм ударной ионизации, приводящий к разрушению структуры полупроводника.

Полупроводники в сильном электрическом поле
Сильное электрическое поле влияет на подвижность и концентрацию носителей заряда. Существуютнесколько механизмов увеличения концентрации носителей в сильном электрическом поле. Основнымимеханизмами являются три: термоэлектрическая (термополевая) ионизация (эффект Френкеля),электростатическая ионизация (туннельный эффект (см. ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ)) и ударная ионизация (см. УДАРНАЯ ИОНИЗАЦИЯ).
Механизм термополевой ионизации реализуется при низких температурах, когда концентрация электронов взоне проводимости определяется вероятностью их освобождения с донорных уровней. На электрон,находящийся на донорном уровне, в электрическом поле помимо силы кулоновского притяжения к иону-донору действует сила F=-qE, способная помочь электрону оторваться от донора и стать свободным. Т. е.повышается вероятность перехода электронов с донорных уровней в зону проводимости, что и означаетувеличение концентрации носителей и возрастание электропроводности.
При более высоких температурах, когда донорная примесь ионизирована полностью, главную роль вувеличении концентрации носителей играют явления, связанные с ударной и электростатической(туннельной) ионизацией решетки кристалла в полях большой напряженности.

Электроны и дырки в кристалле находятся в состоянии хаотического теплового движения. При возникновении электрического поля на хаотическое движение накладывается компонента направленного движения, обусловленная действием этого поля. В результате электроны и дырки начинают перемещаться вдоль кристалла – возникает электрический ток, который называют дрейфовым