電子移動度

電子移動度（でんしいどうど、electron mobility）とは、固体の物質中での電子の移動のしやすさを示す量である。易動度ともいう。

単に移動度という場合は、キャリアの移動のしやすさを示す。半導体の場合、キャリアとは、電子および正孔のことである。

定義

物質に電場 E （kg·m/s²·C）をかけたとき、物質内部のキャリアが電場によって平均速度 v （m/s）で移動したとする。このとき、この物質の移動度 ${\displaystyle \mu }$ （C·s/kg）は次式で定義される。

${\displaystyle {\boldsymbol {\mathit {v}}}=\mu {\boldsymbol {\mathit {E}}}}$

キャリアの電荷を q （C）、電子の有効質量を m^* （kg）、電子の緩和時間を ${\displaystyle \tau }$ （s）とすると、移動度は次式で算出される。

${\displaystyle \mu \equiv q\tau /m^{*}}$

半導体工学における移動度の意味

移動度は、抵抗率に反比例する。すなわち、抵抗率を ${\displaystyle \rho }$ （kg·m³/C²·s）、キャリア密度を ${\displaystyle n}$ （1/m³）とすれば、

${\displaystyle qn\mu \rho =1}$

このため、移動度は物質の電気的特性を決める重要なパラメーターである。

脚注