半導體物性

對矽中的電子施加強電場時,漂移速度會如何變化?

  1. A與電場成正比,無限增大
  2. B趨近某個值(約1×10⁷ cm/s),之後幾乎不再增加
  3. C電場越強則越小
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正確答案:B. 趨近某個值(約1×10⁷ cm/s),之後幾乎不再增加

電場較弱時,漂移速度與電場成正比,但電場變強後,載子因發射光學聲子而失去能量的散射增加,矽中的電子在約1×10⁷ cm/s達到飽和(速度飽和)。因此在短通道MOSFET中,電流不再與閘極電壓的平方成正比,而是大致與一次方成正比。在GaAs中,強電場下電子會躍遷到較重的能谷而使速度下降,這被用於耿氏效應的振盪。

  • A. 只有在弱電場範圍內才與電場成正比。
  • B. 正確。強電場下會發生速度飽和。
  • C. 在強電場下速度下降的是GaAs等部分材料,矽則是飽和。
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