ЧЕРКАССЫ  ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫЙ ПОРТАЛ ГОРОДА И ОБЛАСТИ   ГЛАВНАЯ         ВХОД          РЕГИСТРАЦИЯ        КАРТА САЙТА   
Энциклопедии и справочники

Физическая энциклопедия
УВЛЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ФОНОНАМИ

УВЛЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ФОНОНАМИ

- возникновение потока носителей заряда в проводнике (полупроводнике или металле) вследствие их взаимодействия с неравновесными фононами. В образце, в к-ром создан градиент темп-ры 5038-37.jpg, возникает поток фононов от горячего конца к холодному. Рассеиваясь на электронах, фононы передают им часть своего квазиимпульса и увлекают их к холодному концу образца. В замкнутой цепи этот эффект даёт дополнит. вклад в термоэлектрич. ток, в разомкнутой - в термоэдс (термоэдс увлечения). Эффект увлечения был предсказан Л. Э. Туревичем для металлов (1945); в полупроводниках он впервые наблюдался в 1953.

При низких темп-pax 5038-38.jpg термоэдс увлечения в полупроводниках достигает значений порядка десятков мВ/К и намного превосходит диффузионную термоэдс. Большая величина термоэдс увлечения объясняется тем, что в полупроводниках с электронами взаимодействуют только длинноволновые фононы с импульсами q<2p (p - импульс электрона), длина пробега к-рых значительно больше длины пробега электронов. В полупроводнике с простой структурой зоны проводимости (см. Зонная теория )коэф. термоэдс увлечения

5038-39.jpg

где т, e - эфф. масса и заряд электрона; s - скорость звука;5038-40.jpg -полное время релаксации импульса электронов; 5038-41.jpg - время релаксации импульса электронов при рассеянии на фононах; 5038-42.jpg -время релаксации фононов, усреднённое по импульсам 5038-43.jpgУгл. скобки означают усреднение по энергиям электронов:

5038-44.jpg

При не слишком низких темп-pax5038-45.jpgопределяется фонон-фононной релаксацией. При этом 5038-46.jpg быстро растёт с уменьшением темп-ры. Напр., если в кубич. кристалле электроны рассеиваются в осн. на фононах, т. е. 5038-47.jpg а фонон-фононное рассеяние определяется механизмом Херринга, то 5038-48.jpg . В очень чистых образцах термоэдс увлечения имеет максимум, когда преобладающим становится рассеяние фононов на границах образца.

В образцах с большой концентрацией электронов становится существенным рассеяние на них фононов. Это уменьшает 5038-49.jpgи ограничивает макс. значение термоэдс увлечения (эффект насыщения). В сильно вырожденных полупроводниках, когда рассеяние фононов на электронах является преобладающим, максимально возможное значение

5038-50.jpg

Эффект увлечения существенно влияет на термогальва-номагнитные явления. Относит. роль увлечения в Нернста эффекте значительно больше, чем в термоэдс, и с уменьшением темп-ры коэф. Нернста растёт быстрее, чем термоэдс. Напр., если 5038-51.jpg , а т ф определяется механизмом Херринга, то коэф. Нернста 5038-52.jpg.

В квантующем магн. поле H характерный импульс электрона в плоскости, перпендикулярной H, порядка 5038-53.jpg, где т. н. м а г н и т н а я д л и н а 5038-54.jpg . Поэтому объём фазового пространства фононов, взаимодействующих с электронами, а вместе с ним и термоэдс увлечения растут с полем H, и в квантующем поле она превосходит диффузионную термоэдс в десятки раз. Зависимость от T и H определяется механизмом фонон-фононной релаксации. В вырожденных полупроводниках и металлах наблюдаются квантовые осцилляции термоэдс увлечения в сильных полях (см. Термоэдс осцилляции).

Лит.: Анcельм А. И., Введение в теорию полупроводников, 2 изд., M., 1978; Зырянов П. С., Клингер M. И., Квантовая теория явления электронного переноса в кристаллических полупроводниках, M., 1976, И. Я. Коренблит.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.



Наверх

Ротатор баннеров 468x60

Баннеров в ротаторе: 0   Смотреть все   Добавить баннер
 

 
Добавить баннер

Добавить баннер       Партнерка для Вашего сайта



Ротатор баннеров 88x31

Баннеров в ротаторе: 0   Смотреть все   Добавить баннер