전자 이동도 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{출처 필요|날짜=2009-4-17}}

'''전자이동도'''(電子移動度, {{llang|en|Electron Mobility}})는 외부에서 가해진 전기장 <math>\mathbf{E}</math> 에 대한 전자의 표류 속도의 비로 정의된다.

:<math>\mu\equiv\left|\frac{v_{d}}{\mathbf{E}}\right|</math>

2차원 전자계에서는 매우 낮은 산란도(Scattering rates)를 가진다. 평형 상태(Equilibrium state)에서 전도 전자(Conduction electron)들이 임의의 방향으로 움직이기 때문에 전류의 흐름은 없다. 평형 상태에서 특정 방향으로 외부 전기장 <math>\mathbf{E}</math>을 가해 주면 전도 전자들은 외부 전기장의 방향으로 <math> e\mathbf{E}</math>의 힘을 받아 표류(drift)를 하게 되고 그에 따라 전류 흐름이 생긴다. 안정된 상태 (Steady state)에서 외부 전기장 때문에 생기는 전도 전자들의 운동량(Momentum) 변화는 산란에 의해 잃게 되는 운동량 변화와 정확하게 일치한다.

:<math>\left[\frac{d\mathbf{p}}{dt}\right]_{scattering}=\left[\frac{d\mathbf{p}}{dt}\right]_{field}</math>

그리고 <math>\tau_{m}</math>을 운동량 완화 시간(momentum relaxation time)이라고 한다면

:<math>\mathbf{F}=m\mathbf{a}=\frac{m\mathbf{v}_{d}}{\tau_{m}}=e\mathbf{E} \Rightarrow v_{d}=\frac{e\tau_{m}}{m} \mathbf{E}</math>
을 만족하고, 이 경우 mobility <math>\mu</math>는

:<math>\mu=\frac{\left|e\right|\tau_{m}}{m}</math> 가 된다.

이 식에서 보는 바와 같이 전자 이동도는 운동량 완화 시간과 관련이 있다.

{{전거 통제}}
{{토막글|전기}}

[[분류:물리량]]
[[분류:반도체]]
[[분류:재료과학]]
[[분류:응집물질물리학]]
[[분류:MOSFET]]