如何观测（半）导体中电子的运动轨迹

Question

想知道电子的运动轨迹，它们是如何在导体或者半导体中运动的，然后反映出电流的一些特征。

Answer 1

引用新必应
电子在导体或半导体中运动的方式与材料类型、电场方向、载流子浓度等有关，一般包括漂移运动和扩散运动两种。

漂移运动：当导体或半导体中施加电场时，自由电子受到电场力的作用，出现定向的运动，以改变原来的随机热运动。这个过程称为漂移运动。在外电场作用下，电子受到电场力的作用，从低电势区向高电势区运动，导致电子在材料中向一个方向的固定速度运动，使得整个材料中的电荷呈现定向流动的状态。

扩散运动：当n型半导体与p型半导体接触时，因为材料的禁带宽度不同，自由电子会从N区向P区扩散，空穴则从P区向N区扩散，因此在接触处会出现大量的扩散电流。扩散运动是由于载流子浓度不均匀而引起的。

电子的运动方式和载流子浓度影响电流的一些特征，如电阻等。在导体或半导体中，载流子浓度越高，电流就越大，电阻就越小。电子的运动轨迹是不可见的，但可以通过电流和电压等物理量来反映它们的一些特征。