Плотность тока в полупроводнике

где индексы «др» и «дф» указывают на дрейф и диффузию.

Дрейфовым движением называют направленное движение носителей под действием напряженности электрического поля (градиента потенциала).

Плотность дрейфового тока в соответствии с общим опреде­лением

(2.48)

где и – дрейфовая скорость электронов и дырок, пропорци­ональная напряженности электрического поля Е:

(2.49)

Коэффициенты и называют подвижностью электронов и дырок. Подставив (2.49) в (2.48), получим

(2.50)

Эти формулы часто записывают в виде

(2.51)

где , – удельные электрические проводимости, вы­званные электронами и дырками.

У германия = 3900 см /Вс, = 1900 см /Вс, а кремния = 1500 см /Вс, = 450 см /Вс. То, что подвижность электронов вы­ше подвижности дырок, имеет большое практическое значение; у германия они выше, чем у кремния.

Диффузионные компоненты плотности тока при одномерном рассмотрении определяются градиентами концентраций подвиж­ных носителей, т.е.

(2.52)

где и – коэффициенты диффузии электронов и дырок, завися­щие от материала полупроводника.

Существует пропорциональность между коэффициентами диф­фузии и подвижностью, называемая соотношением Эйнштейна:

(2.53)

где

(2.53а)

называется температурным или тепловым потенциалом. При T=З00 К =0,026 В.