Концентрация собственных носителей заряда.

Так как при каждом акте возбуждения в собственном полупроводнике одновременно образуются два заряда, противоположных по знаку, то общее количество носителей будет в два раза больше числа электронов в зоне проводимости, т.е.

noi=poi, noi+poi=2 noi (3.1)

В результате процессов генерации и рекомбинации при любой температуре тела устанавливается равновесная концентрация возбужденных носителей:

электронов

noi=2Ncexp( ) (3.2)

дырок

poi=2NBexp( ) (3.3)

 W - ширина запрещенной зоны полупроводника,
Nc - эффективная плотность состояния (число энергетических уровней в единице объема ПП) в свободной зоне,

NB - то же в валентной зоне.

Коэффициент 2 показывает, что на каждом уровне могут находиться по два электрона с противоположными спинами.

- постоянная Больцмана.

В случае собственной электропроводности

ni=pi, но Jn> Jp

т.к. подвижность электрона больше подвижности дырки. А подвижность µ есть отношение скорости перемещения носителя к напряженности электрического поля в ПП:

 = (3.4)

Следовательно, в поле кристаллической решетки электроны и дырки обладают различной инерционностью, т.е. отличаются друг от друга эффективными массами. В большинстве случаев, следовательно, собственная электропроводность полупроводника имеет слабо преобладающий электронный характер.