Halbleiterphysik
Wie verhält sich die Driftgeschwindigkeit, wenn an Elektronen in Silizium ein starkes elektrisches Feld angelegt wird?
- ASie wächst proportional zum Feld unbegrenzt weiter
- BSie nähert sich einem bestimmten Wert (etwa 1×10⁷ cm/s) und nimmt darüber hinaus kaum noch zu
- CSie wird mit stärkerem Feld kleiner
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Antwort: B. Sie nähert sich einem bestimmten Wert (etwa 1×10⁷ cm/s) und nimmt darüber hinaus kaum noch zu
Bei schwachem Feld ist die Driftgeschwindigkeit proportional zum Feld; wird es stärker, nehmen Streuprozesse zu, bei denen Ladungsträger durch Aussenden optischer Phononen Energie verlieren, und die Geschwindigkeit der Elektronen in Silizium sättigt bei etwa 1×10⁷ cm/s (Geschwindigkeitssättigung). Bei Kurzkanal-MOSFETs ist der Strom deshalb nicht proportional zum Quadrat der Gate-Spannung, sondern nahezu zur ersten Potenz. In GaAs wechseln Elektronen bei starkem Feld in ein schweres Tal, wodurch die Geschwindigkeit sinkt; das wird für Schwingungen durch den Gunn-Effekt genutzt.