Розсіювання електронів на акустичних хвилях ґратки в ковалентних кристалах

При зустрічі носія заряду з фононом між ними відбувається обмін енергією та імпульсом. Розрізняють два типи зіткнень: 1) електрон передає частину енергії на збудження певного нормального коливання ґратки, при цьому число фононів зростає на одиницю. 2) електрон розсіюється за рахунок поглинання фонона. При цьому число фононів зменшується на одиницю.

Поздовжня хвиля викликає локальні деформації кристала, а отже і ширини забороненої зони. Електрон взаємодіє лише з довгохвильовими фононами (однакові величини квазіімпульсів).

Час релаксації для такого розсіювання

В цих формулах

де С_ее – компонента тензора модуля пружності. У кубічному кристалі при поширенні хвилі в напрямку <100> С_ее = С ₁₁, в напрямку <110> С_ее = (С ₁₁ + С ₁₂ + С ₄₄)/2, в напрямку <111> С_ее = (С ₁₁ + 2 С ₁₂ + 4 С ₄₄)/3, тоді як хвилі в інших напрямках не будуть строго поздовжніми.

Для n -германію при 100 К, m_n/m_o = 0,2, E ₁ = 9,5 еВ оцінки для рухливості дають μ_АФ = 3·10⁴ см²/(В·с).

Інші оцінки показують, що ефективність розсіяння на акустичних хвилях при 300 К майже на 4 порядки більша, ніж на дислокаціях.

В області низьких температур розсіяння заряджених частинок з малою енергією переважає на іонізованих домішкових центрах.

Переважаючий внесок в розсіяння електронів і дірок на акустичних фононах роблять високоенергетичні частинки в області високих температур.

У випадку п’єзоелектрика

Date: 2016-05-15; view: 322; Нарушение авторских прав