載流子遷移率

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更新時間: 2013-09-04

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遷移率是指載流子(電子和空穴)在單位電場作用下的平均漂移速度,即載流子在電場作用下運動速度的快慢的量度,運動得越快,遷移率越大;運動得慢,遷移率小。同一種半導體材料中,載流子類型不同,遷移率不同,一般是電子的遷移率高於空穴。如室溫下,低摻雜硅材料中,電子的遷移率為1350cm^2/(VS),而空穴的遷移率僅為480cm^2/(VS)。

遷移率主要影響到晶體管的兩個性能:

       一是載流子濃度一起決定半導體材料的電導率(電阻率的倒數)的大小。遷移率越大,電阻率越小,通過相同電流時,功耗越小,電流承載能力越大。由於電子的遷移率一般高於空穴的遷移率,因此,功率型MOSFET通常總是採用電子作為載流子的n溝道結構,而不採用空穴作為載流子的p溝道結構。

   二是影響器件的工作頻率。雙極晶體管頻率響應特性最主要的限制是少數載流子渡越基區的時間。遷移率越大,需要的渡越時間越短,晶體管的截止頻率與基區材料的載流子遷移率成正比,因此提高載流子遷移率,可以降低功耗,提高器件的電流承載能力,同時,提高晶體管的開關轉換速度。

   一般來說P型半導體的遷移率是N型半導體的1/3到1/2.。

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