이동도,mobility

대충 전하,electric_charge를 띤 입자,particle가 (자유 공간, vacuum 말고) 어떤 매질,medium 안에서 얼마나 잘 움직일(운동,motion) 수 있느냐... 에 대한 물리량?
종류는 대략 * carrier의 이동도(electron의 이동도, hole의 이동도), * Hall 이동도 (이상 반도체쪽), * 이온,ion의 이동도(화학쪽), ...and? 등이 있다

rel.
이동(운동,motion) 속도,velocity ex. 유동속도,drift_velocity ... 얼마나 잘 이동하느냐에 대한 것이므로, 이동속도와 관련.
carrier - KpsE:carrier 캐리어,carrier 운반자,carrier 나르개,carrier 중 pagename TBD
산란,scattering이동도에 두 가지 영향을 주는데,
lattice_scattering = phonon_scattering ... thermal_vibration 이 이동도에 영향을 줌.
이동도는 대략 온도에 반비례. $\mu_L\propto \frac1{T^{3/2}}$
ionized impurity scattering ... 불순물과의 쿨롱_힘,Coulomb_force(see 전기력,electric_force)이 이동도에 영향을 줌.
불순물의 농도가 높을수록 이동도가 낮아지지만, 온도가 높을수록 그 영향이 줄어듦. $\mu_I \propto \frac{T^{3/2}}{N_I}$
온도가 낮을 때와 높을 때 위의 각각 하나씩이 dominant... 그래서 μ-T 곡선은 ∧ 모양을 띰. TBW

기호 μ $\mu$

물질,substance,matter에 따라,
  • Si : 낮은 이동도
  • GaAs : 높은 이동도 ... 고속의 고주파회로에 사용

높은 전자 이동도 트랜지스터,transistor : HEMT (high electron mobility transistor) { WpEn:High-electron-mobility_transistor ... Google:HEMT Naver:HEMT }



1. carrier mobility

carrier_mobility carrier_mobility

carrier mobility

KpsE:carrier mobility : "carrier mobility = 운반자 이동도, 나르개 이동도" (2023-11-15)

번역:
운반자 이동도 (물백 전자이동도)

전자 이동도가 양공 이동도보다 훨씬 빠르다 - 이유?


... 전기장에 의한 가속과 수정(결정,crystal의 번역)에서의 충돌,collision은 캐리어에 일정한 속도를 주게 되고, 속도 $v$ 는 전기장 $E$ 에 비례하게 된다.
$v\propto E$
그러므로
$v=\mu E$
이고 여기서 $\mu$이동도라 불리고, cm2/(V·s)으로 표현된다.
실리콘을 예로 들면
전자의 이동도는 μn = 1350 cm2/(V·s)이고,
정공의 이동도는 μp = 480 cm2/(V·s)이다.
물론 전자는 전기장과 반대 방향으로 움직이므로, 다음과 같이 속도 벡터로 표현된다.
$\vec{v_e}=-\mu_n \vec{E}$
반면에 정공의 경우는 다음과 같다.
$\vec{v_h}=\mu_p \vec{E}$
(Razavi 2e ko p19)


1.1. 전자이동도 electron mobility


금속이나 반도체에서 전자가 전기장 내에서 얼마나 빨리 움직이는지를 나타내는 정도. (물백)



1.2. 양공이동도 hole mobility

1.3. 상대이동도 relative mobility

상대이동도
relative mobility
relative_mobility

기호 $\mu_n$
물질 속의 자유 캐리어가 물질을 지나갈 수 있는 능력.
진성캐리어 intrinsic_carrier의 상대이동도
반도체 μn (cm2/V·s)
Si 1500
Ge 3900
GaAs 8500
GaAs의 상대이동도는 Si의 다섯 배 이상인데, 이것은 갈륨비소로 만들어진 소자의 응답시간이 실리콘으로 만들어진 소자의 응답 시간보다 다섯 배 이상 빠르다는 것을 의미한다.
(Boylestad 11e ko p5)


2. Hall mobility

Hall_mobility
Hall mobility

Hall mobility는 발음이 비슷한 hole mobility와 혼동 주의.