
【電】 drift speed
【醫】 drifting
rate; speed; tempo; velocity
【化】 rate; speed
【醫】 speed; velocity
在半導體物理學中,漂移速率(Drift Velocity)指載流子(電子或空穴)在電場作用下定向移動的平均速度。當半導體或導體兩端施加電壓時,内部形成電場,載流子受電場力驅動産生定向運動,其平均速度即為漂移速率。該速率遠小于載流子熱運動速度,且與電場強度成正比,關系式為:
$$ v_d = mu E $$
其中:
與電流密度的關系
漂移速率直接影響電流密度 $J$。對于電子導電,$J = n e v_d$($n$ 為電子濃度,$e$ 為元電荷)。漂移速率越高,單位時間内通過截面的載流子越多,電流越大。
遷移率依賴性
遷移率 $mu$ 反映材料對載流子的阻礙程度,受晶格散射、雜質濃度和溫度影響。例如,矽中電子遷移率約為 1500 cm²/(V·s),空穴約為 450 cm²/(V·s)。
飽和現象
強電場下(>10⁵ V/m),載流子動能增大,散射加劇,漂移速率趨于飽和(約 10⁷ cm/s),不再隨電場線性增加,導緻歐姆定律失效。
器件設計意義
高頻器件(如晶體管)要求高漂移速率以減少載流子渡越時間。化合物半導體(如砷化镓)因電子遷移率高(約 8500 cm²/(V·s)),被用于高速集成電路。
引用來源:
“漂移速率”是一個複合詞,需拆分理解“漂移”和“速率”的含義,在不同領域中有不同解釋:
漂移
速率
即速度的大小,表示物體在單位時間内移動的距離,是标量。
賽車領域
指車輛漂移過程中的平均速度,用于評估漂移技術的穩定性及車輛性能。例如:漂移時需平衡速度與側滑摩擦力,速率過高易失控,過低則無法完成漂移(, )。
物理/電子領域
描述電子元件或信號因環境變化産生的偏移速度。例如:電路中的“頻率漂移速率”指信號頻率偏離穩定值的速度()。
領域 | 漂移速率定義 | 應用場景 |
---|---|---|
賽車駕駛 | 漂移過程中車輛的平均運動速度 | 賽事技術評估、車輛調校 |
電子工程 | 信號/電量偏離基準值的速度 | 電路穩定性監測、誤差修正 |
建議結合具體領域(如賽車或電子工程)進一步細化分析。
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