дрейфовая скорость в арсениде галлия.

Сообщение №22636 от ded. 04 июля 2003 г. 19:18
Тема: дрейфовая скорость в арсениде галлия.

что-то я под конец недели совсем не соображаю.

Низкие температуры(~5K), арсенид галлия(легир. ~2E16), есть немного электронов в валентной зоне.
Подаем на образец 0.02 Вольта. Како оценить дрейфовую скорость?


Отклики на это сообщение:

> Низкие температуры(~5K), арсенид галлия(легир. ~2E16), есть немного электронов в валентной зоне.
Может быть дырок?

> Подаем на образец 0.02 Вольта. Како оценить дрейфовую скорость?

Если сечение рассеяния на примесях не дано, то можно считать, что длина свободного пробега равна среднему расстоянию между примесями.
отсюда легко найти дрейфовую скорость.

Вполне может быть, что я не проав, и так нельзя считать.



> Может быть дырок?
Я ошибся - в зоне проводимости конечно же ,)

Думаю Друде-Лоренц в этом случае вполне подходит :)
v=kE, E=U/d где d - область на которой восновном падает все наряжение.


> Думаю Друде-Лоренц в этом случае вполне подходит :)
> v=kE, E=U/d где d - область на которой восновном падает все наряжение.

а подвижность k вы как собираетесь оценивать?


> а подвижность k вы как собираетесь оценивать?

%) А подвижность к я собираюсь спросить и форумцев :)
Никто не знает какова подвижность AsGa?
Вообщк подижности порядка 1000 но я слышал именно в этом п/п она аномально высокая...


> > а подвижность k вы как собираетесь оценивать?

> %) А подвижность к я собираюсь спросить и форумцев :)
> Никто не знает какова подвижность AsGa?
> Вообщк подижности порядка 1000 но я слышал именно в этом п/п она аномально высокая...

Поввижность зависит от длины свободного пробега. При низких температурах фононов нет, остаются только примеси. Поскольку сечения рассеяния на примесях у вас нет, то остается только взять для оценки среднее расстояние между атомами примесей.
Не знаю, может кто-нить что поточнее придумает.


> Поввижность зависит от длины свободного пробега. При низких температурах фононов нет, остаются только примеси. Поскольку сечения рассеяния на примесях у вас нет, то остается только взять для оценки среднее расстояние между атомами примесей.
> Не знаю, может кто-нить что поточнее придумает.

Действительно фононов нет. Но есть механизм рассеяния не зависящий от
температуры и помимо рассеяния на примесях. Электрон-электронное рассеяние
играет важную роль при низких температурах. А также косвенное влияние оказывает
чисто квантовомеханическое взаимодействие электронов. Это влияние происходит
через принцип Паули, когда электроны не могут рассеяться в уже занятые
состояния. Возможно также слабое влияние электрон-дырочного взаимодействия.

Nemo


> > Поввижность зависит от длины свободного пробега. При низких температурах фононов нет, остаются только примеси. Поскольку сечения рассеяния на примесях у вас нет, то остается только взять для оценки среднее расстояние между атомами примесей.
> > Не знаю, может кто-нить что поточнее придумает.

> Действительно фононов нет. Но есть механизм рассеяния не зависящий от
> температуры и помимо рассеяния на примесях. Электрон-электронное рассеяние
> играет важную роль при низких температурах.

Это вряд ли. Какая концентрация электронов? У вас сказано -- немного. Этосколько?
Но я точно не помню, хотя тв. телом занимался, кинетикой никогда, только на семинарах слушал.

> А также косвенное влияние оказывает
> чисто квантовомеханическое взаимодействие электронов. Это влияние происходит
> через принцип Паули, когда электроны не могут рассеяться в уже занятые
> состояния. Возможно также слабое влияние электрон-дырочного взаимодействия.

Это в случае выроженного электронного газа. Если электронов мало, то это несущественно.
В металлах -- да, это существенно. В плупроводнике в объеме откуда возмется вырожденный эл. газ?


> Это в случае выроженного электронного газа. Если электронов мало, то это несущественно.
> В металлах -- да, это существенно. В плупроводнике в объеме откуда возмется вырожденный эл. газ?

Вот когда у вас энергия Ферми будет выше дна гамма долины, то в ней появится
вырожденный электронный газ. За счет малой эффективной массы в гамма долине
этот вырожденный электронный газ появляется уже при
концентрациях порядка 1Е16 как и было сказано в исходном условии.

Nemo


> > Это в случае выроженного электронного газа. Если электронов мало, то это несущественно.
> > В металлах -- да, это существенно. В плупроводнике в объеме откуда возмется вырожденный эл. газ?

> Вот когда у вас энергия Ферми будет выше дна гамма долины, то в ней появится
> вырожденный электронный газ. За счет малой эффективной массы в гамма долине
> этот вырожденный электронный газ появляется уже при
> концентрациях порядка 1Е16 как и было сказано в исходном условии.

небыло такого в исходном условии. Концентрация примесей дана 10^16, а про элетроны говорилось -- немного.
А в вырожденном газе при таких низких концентрациях происходит Моттовский переход. Не может быть такого в задачах :)
Впрочем, это уже совсем за пределами моей компетенции.


> небыло такого в исходном условии. Концентрация примесей дана 10^16, а про элетроны говорилось -- немного.
> А в вырожденном газе при таких низких концентрациях происходит Моттовский переход. Не может быть такого в задачах :)
> Впрочем, это уже совсем за пределами моей компетенции.

Я тут пересчитал. Не правильно вычислил обратные фермиевские интегралы вначале. Действительно,
энергия Ферми не очень велика. То есть вырождения нет. Но тем не менее возможна значительная
экранировка. Я использовал модель Линдхарда.

Nemo


> небыло такого в исходном условии. Концентрация примесей дана 10^16, а про элетроны говорилось -- немного.
> А в вырожденном газе при таких низких концентрациях происходит Моттовский переход. Не может быть такого в задачах :)

Это не совсем задача из книжки:)


> Я тут пересчитал. Не правильно вычислил обратные фермиевские интегралы вначале. Действительно,
> энергия Ферми не очень велика. То есть вырождения нет.
> Я использовал модель Линдхарда.

Эту модель я уже не знаю :)
А концентрацию электронов откуда взяли?
Я так понимаю, что есть примеси. Примесные уровни рядом с валентной зоной. При 5К они частично ионизованы, т.е. есть некоторое количество свободных носителей в валентной зоне. Чисто больцмановских. Вот и надо их подвижность оценить. Если сечение расееяния на примесях достаточно большое, то длину пробега можно взять равной обратной концентрации примесей. Отсюда можно получить подвижность.


> Но тем не менее возможна значительная экранировка.

Экранировка кулона -- не рассеяние. Это электронные корреляции.
Для внешнего поля экранировки быть не должно, заряды все должны стекать. Иначе мы начнем рассматривать эффекты контактов.


> Это не совсем задача из книжки:)
А откуда?
Вы уж расскажите. Интересно ведь, чем люди занимаются :)


> Эту модель я уже не знаю :)

Просто вы ее забыли :)

> А концентрацию электронов откуда взяли?

Предположил полную ионизацию.


> > Но тем не менее возможна значительная экранировка.

> Экранировка кулона -- не рассеяние. Это электронные корреляции.
> Для внешнего поля экранировки быть не должно, заряды все должны стекать. Иначе мы начнем рассматривать эффекты контактов.

Дело в том, что модель Линдхарда вносит существенную поправку в сечение рассеяния на
примесях. Появляется зависимость от разности квази-импульсов электрона до и после рассеяния
на примеси.

Nemo


> Дело в том, что модель Линдхарда вносит существенную поправку в сечение рассеяния на
> примесях. Появляется зависимость от разности квази-импульсов электрона до и после рассеяния на примеси.

Конечно, свободные заряды экранируют потенциал примеси. Экранированный потенциал имеет другое сечение. Про это модель Линдхарда?

Да, наверное, мелкие примеси можно полностью посчитать. Посчитать сечение с учетом экранирования и соответственно, подвижность, связанную с примесями.
Это наверняка в книжках все есть. Например в Бонче с Калашниковым. Или в Ансельме.


> Конечно, свободные заряды экранируют потенциал примеси. Экранированный потенциал имеет другое сечение. Про это модель Линдхарда?

Не ну сама по себе она не про это изначально была. Как вы првильно подметили она впервые
появилась, когда физики попытались продвинуть свои знания за горизонты приближения независимых
электронов. То есть учли электрон-электронные корреляции. А потом оказалось, что эта модель
имеет одно из полезных применений в теории рассеяния на ионизованных примесях.

Nemo


> > Это не совсем задача из книжки:)
> А откуда?
> Вы уж расскажите. Интересно ведь, чем люди занимаются :)

Я вам на мыло отслал некоторую информацию:)


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100