Рухливість

У домішкових напівпровідниках носії заряду розсіюються як на фононах, а й іонізованих атомах домішок. У донорному напівпровіднику вільні електрони, що рухаються поблизу електрона домішки, зарядженого позитивного, змінюють свою траєкторію, як показано на малюнку.

Чим вища швидкість електрона, тим менше його відхилення. Рухливість обумовлена розсіюванням на іонізованій домішки у разі невиродженого електронного газу. Що стосується виродженого газу m залежить від температури.

Механізм розсіювання грає вирішальну роль області низьких температур, коли концентрація на фононах мала. За високих температур домінує розсіювання на фононах.

Залежність рухливості носіїв зарядів від температури у домішковому напівпровіднику

Температурна залежність рухливості для домішкового невиродженого напівпровідника, що враховує як розсіювання на іонах, так і те, якою має бути температурна залежність електропровідності домішкового напівпровідника.

В інтервалі температур, де концентрація носіїв експоненційно залежить від температури, s(Т) експоненційно залежить від температури, а в області виснаження домішок перебіг кривої s(Т) визначається температурною залежністю рухливості. Хід температурної залежності невиродженого напівпровідника показаний малюнку.

Зі збільшенням концентрації донорів або акцепторів нахил прямих lns від області домішкової провідності зменшується, також зменшується енергія іонізації домішки.

Напівпровідник, в якому енергія іонізації домішки звернулася до 0, називають напівметалом. У ньому концентрація електронів та електропровідність нечутливі до температури (крімобласті температур, де починається власна провідність).

Ці явища пов'язані з утворенням домішкових зон у великих концентраціях домішки.