У мезоскопических системах (з характерним розміром L) електрони можуть рухатися або за звичним диффузионно-му механізму ((від латинського diffusio - поширення, розтікання, розсіювання), рух частинок середовища, що приводить до переносу речовини і вирівнювання концентрацій або встановлення їх рівноважного розподілу.) , або балістичних. Балістичним механізмом перенесення носіїв заряду називають рух в системах, де певна вище середня довжина вільного пробігу значно більше характерного розміру структури L. в результаті чого рух відбувається фактично без розсіювання і основним фактором розсіювання виступають поверхні самої структури. У транзисторах з гарячими електронами (див. Раз-справ 9.5) перенесення електронів відбувається саме по балістів-зації механізму, в результаті чого вони і можуть купувати енергію, що значно перевищує ту, яка відповідає теплової енергії решітки. У зворотному випадку (т. Е. Коли < Le = (D # 964; e) 1/2. де # 964; e - час релаксації. В теорії напівпровідників поня-тя дифузійної довжини використовується дуже широко і часто. Наприклад, при дифузії електронів в напівпровіднику p-типу їх концентрація експоненціально зменшується з расстояни третьому, причому коефіцієнтом загасання в експоненті виступає саме параметр Le. При дифузійному режимі перенесення електронів в мезоскопических системах зазвичай описується рівнянням Больцмана, т. Е. Так само, як і в випадку об'ємних систем. Для балістичного механізму рівняння Больцмана, природно, не застосовується, оскільки рух електронів через структуру відбувається практично без зіткнень. ГАРЯЧІ ЕЛЕКТРОНИ При протіканні струму електричні. поле прискорює більше число носіїв, а гальмує менше, і тим самим повідомляє електронного газу доповнить. енергію. Розігрів носіїв із зростанням поля призводить до зміни електропровідності ПП і відхилення його вольт-амперної хар-ки від закону Ома. Еф. рухливість носіїв струму змінюється, т. к. час розсіювання імпульсу, як правило, залежить від енергії носія, к-раю в пор. росте з ростом електричні. поля. Крім того, Г. е. набуваючи досить велику енергію, можуть переходити в більш високі зони провідності, в яких брало їх рухливість значно відрізняється (зазвичай в меншу сторону) від рухливості в ниж. зонах. Змінюється і концентрація носіїв або через ударної генерації електронно-діркових пар або ударної іонізації домішок, або через зміну швидкості рекомбінації гарячих носіїв або швидкості захоплення їх домішковими центрами. Зазвичай захоплення носіїв відбувається іонами домішки, знак заряду яких брало протилежний знаку заряду носіїв. При цьому швидкість захоплення зменшується з розігрівом, і концентрація носіїв і електропровідність ПП ростуть. Однак іноді домішкові центри заряджені однойменно з носіями заряду і на великих відстанях відштовхують їх за законом Кулона. Тоді носій, щоб опинитися захопленим, повинен подолати потенційний бар'єр, внаслідок чого швидкість захоплення зростає (час життя зменшується) зі збільшенням енергії. В результаті концентрація носіїв і електропровідність зменшуються з ростом електричні. поля.
(Гарячі дірки), рухливі носії заряду в тв. провіднику, енергетичних. розподіл яких брало помітно відрізняється (в сторону високих енергій) від рівноважного розподілу, що визначається Фермі - Дірака статистикою або Больцмана статистикою. Носії заряду стають «гарячими» при протіканні електричні. струму через провідник під дією досить сильного електричні. поля.Схожі статті