Основные положения классической электронной теории проводимости

Основные положения классической электронной теории проводимости сводятся к следующему:

а) электроны образуют идеальный (электронный) газ, находящийся в хаотическом тепловом движении, которое характеризуется средней длиной свободного пробега l и средним временем свободного пробега τ;

б) электроны обмениваются энергией и импульсом с ионами
решетки, благодаря чему электронный газ находится в термодинамическом равновесии с решеткой;

в) электрическое поле сообщает электронам направленное движение, тем самым вызывает электрический ток.

Основные количественные характеристики классической электронной теории проводимости:

- Плотность тока пропорциональна напряженности электрического поля:

j = sЕ. (1)

- Удельная электрическая проводимость связана с концентрацией п и подвижностью μ электронов соотношением

s = е п μ. (2)

- Подвижность определяется характеристиками электрона и хаотического движения (в слабых полях):

μ = е τ /2т = еl/2т v_т. (3)

- Подвижность численно равна скорости дрейфа в электрическом поле единичной напряженности:

μ = v _d/ Е. (4)

В сильных электрических полях закон Ома может нарушаться.

Время свободного пробега можно рассматривать как время релаксации.

Электропроводность полупроводников и изоляторов

Основы квантовой теории электропроводности