对一段长为l,截面积为s,电阻率为ρ的均匀导体,若在其两端加电压V,则在导体内部各处形成电场E,如上图所示。
由于是均匀导体,电流密度J(A/m2)为:
(1)
其中,R是电阻(Ω),ρ是电阻率(Ω.m), σ=1/ρ是电导率(S/m)
在导体内任取一截面A,由I=Q/t可知,电流是一秒钟内流过截面A的电量,所以
(2)
(3)
其中,n是电子浓度,vd是电子的平均漂移速度(漂移运动:电子在电场力作用下的运动)
比较(1)和(3)式可知,随着电场强度增大,电子的平均漂移速度增大,
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
明平均漂移速度和电场强度成正比,于是,我们引入比例因子μ:
(4)
比例因子μ称为迁移率(m2/V.s)
将(4)式带入(3):
(5)
(1)/(5):
(6)
半导体中,导电作用应该是电子导电和空穴导电的总和,所以:
(7)
(8)
注:
(1)公式(8)只适用于电场强度不太大的情况。因为,电场强度过高时,电介质的电导不服从欧姆定律,即不服从公式(1)。
(2)μn和μp分别为电子迁移率和空穴迁移率,且μn>μp。因为电子在导带中,他们是脱离了共价键,可以在半导体中自由运动;而空穴在价带中,空穴电流实际是共价键上的电子在价键间运动产生的电流。