Lattice scattering and Impurity scattering
La movilidad de los electrones en semiconductores, como el silicio, depende directamente del tiempo medio entre colisiones, el cual es afectado por dos mecanismos principales de dispersión:
Dispersión por la red (Lattice Scattering):
Este mecanismo se origina en las vibraciones térmicas de los átomos del material. A cualquier temperatura por encima del cero absoluto, estas vibraciones perturban el potencial periódico del cristal, provocando colisiones entre los electrones y la red. A medida que aumenta la temperatura, las vibraciones se intensifican, lo que incrementa la frecuencia de las colisiones y, en consecuencia, reduce la movilidad.
- Teóricamente, la movilidad limitada por la dispersión por la red disminuye en proporción a
.
Dispersión por impurezas (Impurity Scattering):
Este mecanismo ocurre cuando los electrones se desvían al pasar cerca de átomos dopantes ionizados (Donadores o Aceptores). La probabilidad de estas colisiones depende de la concentración total de impurezas ionizadas. En muestras fuertemente dopadas, la dispersión por impurezas es muy relevante, especialmente a bajas temperaturas, ya que los electrones se mueven relativamente más despacio y permanecen más tiempo cerca de las impurezas.
Ecuaciones:
Por lo tanto depende de la dispersión de la red y de las impuresas:
