При достаточно низких температурах
вполне является интегралом движения.
Как видно из (23) тепловое движение стремится стряхнуть частицу с орбиты. Критерий устойчивости на мгновенной орбите:
,
.
К сожалению, неупорядоченность
центров не позволяет, представит их поле в виде периодической функции (теорема Фурье). Концентрация примесей
считается малой, т. е. одновременное рассеяние носителей на двух и более центрах не учитывается, что соответ - ствует обычному газовому приближению [12, 15, 16].
Следует указать на то, что
, и никакого «выигрыша», на первый взгляд, резонанс - ное рассеяние в среднем не получает (
). Однако из-за «укорочения»
(вдоль
) между актами рассеяния,
(поперечник) как-бы получает (в квазиклассическом смысле 3 ) некоторое
малое (виртуальное) приращение, причем в качестве параметра малости выступает множитель
(см. приложение 3.3).
На основе формулы для магнетосечения
, где
,
(см. приложение 3.3), можно сравнительно легко проанализировать влияние поля на тепло - и электропроводность. Качественно ясно, что оба типа проводимостей должны умень - шиться из-за укорочения
:
,
.
Из этой оценки нетрудно понять, что «точные» формулы для
и
должны иметь вид (в рамках правомерности формул (6) и (11))
,
. (24)
Следовательно, суперслабое магнитное поле не «возмущает» число Лоренца:
.
Закон Видемана-Франца выполняется с достаточным запасом точности. Факт уменьшения
и
(в среднестатистическом аспекте) можно также выразит в терминах укорочения средней длины свободного пробега

,
, (25)
где
задаётся формулой (17). Общая картина представлена на рис. 3.

Зависимость (25) налагает ограничение на
:
. Вне предела
аппроксимация неправомерна (
температура, соответствую-щая поперечному отклонению носителей, при которой «магнитный момент» орбиты ![]()
,
(рис.3)). Предельное значение поля
, (
).
На основании (24) и (25) можно сформулировать правило:
пусть известно усредненное сечение рассеяния электрона на
центре в отсутствие магнитного поля; сечение рассеяния в суперслабом магнитном поле
будет таким же, как и сечение без поля но с поправкой
.
Влияние слабого поля на
определяется зависимостью (9), из которой после усреднения следует
, т. е. время свободного пробега для «медленных» электронов больше чем для «быстрых», а это значит что
.
Отметим, что если использовать стандартные методы расчета [11, 15] то объем различных вычислений возрос бы, а результаты были - бы почти те же. В этом основное преимущество данного подхода – учет влияния слабого магнитного поля осуществляется на основе замены
(образно гибридное сечение). Исходя из такого квазиклассического «расшире - ния» можно в принципе рассчитать всевозможные кинетические эффекты в слабом
поле, число которых велико, при этом важно придерживаться схеме
–аппроксимации (при одном превалирующем механизме рассеяния из двух).
Замена
не претендует на числовой множитель при
для
, так как данная замена предполагает суперслабое поле и отражает лишь уменьшение
. В случае
стандартный метод и
приводят к одному и тому же числовому множите - лю [11, стр. 96].
Если травлением или протяжкой уменьшить диаметр полупроводника
до такой степени, что
, то значительная часть электронов проводимости будет рассеиваться на поверхности. Отсюда следует, что поверхностное рассеяние будет существенной добавкой к объемным эф - фектам. Для полупроводников в отличие от металлов поверхностное рассеяние носит сугубо упругий характер:
,
, т. е. электроны не чувствуют «интерферен-ционную» структуру поверхности. Получение соответствующих формул требует решения кине - тического уравнения Больцмана с подходящими граничными условиями на поверхности [16, стр. 210]. Наибольший практический интерес может представит формула [15, стр. 261] (
)
,
, (26)
где
объемное сопротивление,
определяется выражением (6).
Подставляя в (26) формулу (17) получаем (для оценки:
,
)
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |


