漂移电流密度是由于电荷载流子(如电子或空穴)在电场作用下产生的电流密度。在半导体中,当施加一个电场时,载流子将受到电场力的作用而产生漂移运动,这种运动导致载流子流动并形成电流。漂移电流密度的大小与电子和空穴的迁移率、电场强度以及载流子浓度有关。

漂移电流密度定义式

为电荷; 为体密度; 为平均速度。

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在实际晶体中,晶体缺陷(如:(i) 掺杂物,(ii) 重组中心,(iii) 声子)会导致载流子非弹性散射。载流子将失去能量,并从一个随机的新方向开始。因此,载流子只能在均匀场中获得稳定的漂移速度。当场为零且温度有限时,载流子仅在热能作用下做随机布朗运动。

电场作用

在电场的存在下,电子获得了能量和净动量。由此导带电子分布不再对称。

为电子的电量; 代表导带单位体积内的电子数;此处用求和代替了单位体积以使得电流密度的单位保持一致。

计算公式

总漂移电流密度是由电子漂移密度和空穴漂移密度组成。分别由欧姆定律给出。

电导率公式

是电子电荷; 是电子浓度; 是电子的迁移率

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电子漂移电流密度公式

为电子电荷; 为电子浓度; 为电子迁移率

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空穴漂移电流密度公式

为电子电荷; 为空穴浓度; 为电子迁移率

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总漂移电流密度

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