53. Co jest konsekwencją zróżnicowania ruchliwości w półprzewodniku typu n i p ?

Ruchliwość nośników - w fizyce oraz chemii, wielkość wyrażająca związek między prędkością dryfu elektronów, jonów lub innych nośników ładunku, i zewnętrznym polem elektrycznym. Ruchliwością nazywa się czasem również sam proces ruchu skierowanego (dryfowania) nośników ładunku pod wpływem pola elektrycznego. W przypadku ciał stałych ruchliwość elektronów oraz dziur (ruchliwość nośników ładunku) zależy od temperatury.

Dziury, ze względu na swoją masę efektywną, zwykle większą od masy efektywnej elektronów, mają mniejszą ruchliwość a przez to rezystywność materiałów typu p jest z reguły większa niż materiałów typu n mających ten sam poziom domieszkowania. Półprzewodnik typu n szybciej reaguje na zmiany pola elektrostatycznego niż półprzewodnik p.

54. Zdefiniuj pojęcie konduktywności półprzewodnika. Omów, przyczynę zmian konduktywności półprzewodnika od temperatury, przedstawionych na wykresie lnσ = f( 1/T).

Konduktywność – podatność materiału na przepływ prądu elektrycznego.

$$\sigma = \frac{\text{lG}}{S}$$

Gdzie: G-konduktancja, S-pole przekroju poprzecznego elementu, l-długość elementu;

jednostka 1 S/m 9simens/metr.

W przypadku półprzewodnika samoistnego konduktywność rośnie eksponencjalnie przy wzroście temperatury. Dzieje się tak, gdyż rośnie koncentracja nośników. Ruchliwość spada podobnie jak w metalach, zmiany te są jednak niewielkie w porównaniu ze zmianami koncentracji i są przez nie maskowane.

Natomiast konduktywność półprzewodnika domieszkowanego w niskich temperaturach rośnie eksponencjalnie, gdyż tak zmienia się stopień jonizacji domieszek. W zakresie średnich temperatur domieszki są całkowicie zjonizowane, a koncentracja nośników samoistnych jest nieduża, mamy więc do czynienia z praktycznie stałą koncentracją. Ze wzrostem temperatury maleje ruchliwość i konduktywność również maleje, ale spadek ten wyraża się zależnością potęgową, znacznie słabszą od zależności wykładniczej dla materiału samoistnego. W wysokich temperaturach koncentracja nośników samoistnych zaczyna przeważać nad koncentracją nośników domieszkowych. Mamy do czynienia z wtórną samoistnością - koncentracje nośników ponownie rosną wykładniczo, co powoduje wykładniczy wzrost konduktywności