半导体中的强电场效应

摘要

本文,从教学的角度出发,避开繁琐的数学推导,对半导体中的各种强电场现象,如热电子、反向 PN 结隧道效应(齐纳击穿)和雪崩击穿以及正向 PN 结的隧道效应(江崎效应)等以能量的观点试作说明。在金属中,由于自由电子的浓度 n 大,电导率σ=ne^2τ/m 也大。在强电场 E 的作用下,流过的电流 J=σ·E 是很大的。由于焦耳热的散失,温度上升到一定程度而趋于稳定值。因此,在金属中能较好地遵从欧姆定律。然而在半导体中,因为 n、σ小,当逐步加大电场时,σ成为电场的函数,也就是出现非线性传导现象,即偏离欧姆定律的强电场效应。