Homework 1. `mobility`(移動度)の単位[cm2/V s]について 2. `resistivity

Homework
1. ’mobility’(移動度) の単位 [cm2 /V s] について
2. ’resistivity’(抵抗率, 比抵抗) の単位 [Ωcm] について
1
mobility について
mobility µ, drift 速度を vD としてそこにかかる一様な電
とすると
場を E
vD = µE
(1.1)
であるので、
[cm/s]
vD
=µ→
= [cm2 /V s]
[V /cm]
E
(1.2)
折角なのでもう少し、、、
にある電子は eE
の力を受けて加速し
図 1 のように電場 E
て行くが、途中で原子 (分子) に衝突して運動量を失う。電
子は原子 (分子) に比べて圧倒的に質量が小さいので、運
動量を全て失うと考えてよい。よって電子の平均速度 (vD )
は定性的に決まる。
以上のことを式にすると
中の電子の振る舞い
図 1: 電場 E
1
mev̇ = eE
(1.3)
時間 t で積分して
et E
(1.4)
me
ここで電子が平均自由行程を進むのにかかる時間を τ と
して
eτ
eτ E→µ=
vD =
(1.5)
me
me
drift 速度 vD が求まる。ここで τ [cm2 /s]。
v =
2
’resistivity’(抵抗率, 比抵抗) の単位 [Ωcm] について
ある物質の抵抗 R は その物質が均質であったとして、
その長さ l, 断面積を S, 比抵抗 ρ, とすると
R=ρ
l
→ ρ[Ωcm]
S
2
(2.6)