2-14　什么是载流子迁移率？

半导体的电导率，除了取决于载流子浓度外，还和载流子迁移率有关。载流子（电子或空穴）在没有电场时作无规则运动，由于运动方向不断改变，平均位移等于零，所以不产生电流效应，载流子不断改变运动方向是因为在晶格里面和原子碰撞的结果。经过一次碰撞，改变一次方向，这种现象称为散射。载流子约平均每走几十或几百个原子距离（10^-7～10^-6cm），就和原子发生一次碰撞。

当在外界电场的加速作用下，载流子就开始顺着或逆着电场作定向移动，由于和原子碰撞，这种碰撞也不是连续的，而是断续的，由一次碰撞开始，到下一次碰撞为止。但是各次位移不再自相抵消，而是以一个平均速度漂移。这种运动称为漂移运动，平均速度称为漂移速度。

载流子的漂移速度与电场强度成正比。设E为电场强度，则：

式中　μ——比例常数。

这一比例常数就是所谓迁移率。

迁移率是用来说明载流子导电运动的一个物理量，就是当电场强度为1V/cm时，载流子的漂移速度。迁移率的单位是cm²/（V·s）。

例如，硅的电子迁移率为1350cm²/（V·s），就是说，当电场强度为1V/cm时，电子在硅晶体中以1350cm/s的速度向正电极漂移。

半导体的电导率与载流子的浓度和迁移率的关系为：电导率=载流子浓度×载流子所带电荷×迁移率。

对于N型半导体的电导率σ_n：

σ_n=nqu

式中　n——电子浓度；

q——电子电荷；

u——电子迁移率。

对于P型半导体的电导率σ_p：

σ_p=ρ₁q₁u₁

式中　ρ₁——空穴浓度；

q₁——空穴电荷；

u₁——空穴迁移率。

电导率是电阻率的倒数。