La mobilité du porteur (µn, p) est la mesure de la facilité de dérive du porteur de charge. C’est-à-dire une mesure de la vitesse à laquelle un support de charge peut se déplacer à travers un matériau. Par exemple, à quelle vitesse un électron peut traverser un semi-conducteur.

Vue d’ensemble

Lorsqu’une Équation de champ électrique upper E est appliquée à travers un matériau, les électrons gagnent une vitesse nette dans la direction du champ appelée vitesse de dérive, définie comme

Équation v Indice d La Ligne de base est égale à plus ou moins l’Indice de démarrage q Indice tau c Ligne de base Sur 2 m Indice n virgule p Ligne de base EndFraction supérieure E

Où l’Équation de mobilité de la porteuse mu Indice n virgule p est définie comme

Équation mu Indice n virgule p Ligne de base est égale à Équation mu Indice n virgule p Ligne de base est égale à StartFraction q Indice tau c Ligne de base Sur 2 m Indice n virgule p Ligne de base EndFraction

Notez qu’il s’agit de les électrons (Équation mu Indice n) et les trous (Équation mu Indice p).

Caractéristiques

Il convient de noter qu’à mesure que le temps entre les collisions (équation tau Indice c) augmente, la mobilité augmente. De même, plus la particule est légère (équation m), plus la mobilité augmente également.

Dans le cas d’un semi-conducteur tel que le silicium, à une température fixe (par exemple, la température ambiante), la mobilité dépendra du dopage. Pour le même niveau de dopage, Équation mu Indice n > Équation mu Indice p, les trous sont donc « plus lourds » que les électrons. De plus, pour un faible niveau de dopage, l’équation mu sera principalement limitée par des collisions avec le réseau (à mesure que la température augmente, l’équation mu diminuera). Avec des niveaux de dopage moyens et élevés, les collisions avec des impuretés ionisées limiteront la mobilité.