المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

سبب نزول الآيات [79 ، 80] من سورة التوبة
9-10-2014
Synonyms
10-2-2022
نضج وحصاد الذرة الصفراء
2024-03-24
Euler Number
10-5-2021
علي بن أحمد العقيقي العلوي
29-06-2015
Simple Cubic Structure
24-4-2019

Conductivity  
  
2098   01:55 مساءً   date: 20-5-2017
Author : Donald A. Neamen
Book or Source : Semiconductor Physics and Devices
Page and Part : p 162


Read More
Date: 20-5-2017 1701
Date: 8-5-2017 851
Date: 20-5-2017 2183

Conductivity

The drift current density, may be written as

(1)

where σ is the conductivity of the semiconductor material. The conductivity is giver in units of (Ω-cm)-1 and is a function of the electron and hole concentrations and mobilities. We have just seen that the mobilities are functions of impurity concentration, conductivity, then is a somewhat complicated function of impurity concentration.

The reciprocal of conductivity is resistivity, which is denoted by ρ and is giver in units of ohm-cm. We can write the formula for resistivity as

(2)

Figure 1.1 is a plot of resistivity as a function of impurity concentration in silicon germanium, gallium arsenide, and gallium phosphide at T = 300 K. Obviously, the curves are not linear functions of Nd or Na because of mobility effects.

If we have a bar of semiconductor material as shown in Figure 1.2 with a volt age applied that produces a current I, then we can write

(3a)

and

(3b)

Figure 1.1 Resistivity versus impurity concentration at T = 300 K in (a) silicon and (b) germanium, gallium arsenide, and gallium phosphide.

Figure 1.2 Bar of semiconductor material as a resistor.

We can now rewrite Equation (1) as

(4)

or

(5)

Equation (3b) is Ohm's law for a semiconductor. The resistance is a function of resistivity, or conductivity, as well as the geometry of the semiconductor.

If we consider. for example, a p-type semiconductor with an acceptor doping Na(Nd = 0) in which Na >> ni , and if we assume that the electron and hole mobilities are of the same order of magnitude, then the conductivity becomes

(6)

If we also assume complete ionization, then Equation (6) becomes

(7)

The conductivity and resistivity of an extrinsic semiconductor are a function primarily of the majority carrier parameters.

We may plot the carrier concentration and conductivity of a semiconductor as a function of temperature for a particular doping concentration. Figure 1.3 shows the electron concentration and conductivity of silicon as a function of inverse temperature for the case when Nd = 1015 cm-3. In the midtemperature range, or extrinsic range, as shown, we have complete ionization-the electron concentration remains essentially constant. However, the mobility is a function of temperature so the conductivity

Figure 1.3 Electron concentration and conductivity versus inverse temperature for silicon.

varies with temperature in this range. At higher temperatures, the intrinsic cattier concentration increases and begins to dominate the electron concentration as well as the conductivity. In the lower temperature range, freeze-out begins to occur; the electron concentration and conductivity decrease with decreasing temperature.

For an intrinsic material, the conductivity can be written as

(8)

The concentrations of electrons and holes are equal in an intrinsic semiconductor, so the intrinsic conductivity includes both the electron and hole mobility. Since, in general, the electron and hole mobilities are not equal, the intrinsic conductivity is not the minimum value possible at a given temperature.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.