반도체의 전류 -

캐리어인 전자나 정공은 반도체 내를 이동하여 전류를 흐르게 한다. 이 전류의 흐름은 무엇에 의해 결정되는가?

반도체 내의 캐리어를 이동시키는 방법은 두 가지가 있다.
하나는 캐리어가 존재하는 반도체에 전계를 공급하여 이동시키는 것이고, 또 하나는 반도체 내의 두 지점 사이의 캐리어 밀도차를 두어 이동시키는 방법이다.

- 반도체의 전기전도
 
   반도체 양단에 전압을 인가하면 전자와 정공이 전계에 의하여 움직이게 된다. (Brown) 운동. 이와 같이 전계에 기인한 전하의 이동이 드리프트(drift) 작용이며, 이때의 속도를 드리프트 속도(drift velocity) Vd라 정의한다.
   캐리어는 결정격자와 충돌하면서  이동하기 때문에 충돌 시간보다 긴 시간 간격으로 이 속도를 구하면, 그 값은 경과 시간에 관계 없이 전계에 비례하게 된다.
   이 속도는 외부에서 공급한 전압V, 반도체 양단에 걸린 전계 E(V/m) 에 비례하여 증가한다. 속도가 직선적으로 증가하는 부분의 기울기를 u(마이크로)라 하면

Vd = uE

로 나타낼 수 있다. 이 비례계수 u(m^2/Vs]를 이동도(drift mobility)라 한다. 이것은 결정 재료에 따라 정해지는 물질 고유의 양이다. 이와 같이 전계에 의해 전하가 이동하기 때문에 전류가 생성되고 이 전류가 드리프트 전류가 되는 것이다.