6.1.6 Temperaturabhängigkeit  

  Der Temperaturgang der Beweglichkeit ist hauptsächlich in den binären Verbindungen gut bekannt. Für Legierungen gibt es meist nur experimentelle Daten bei Raumtemperatur und $77\,\mathrm{K}$ für ausgewählte Zusammensetzungen. Systematische Untersuchungen im gesamten Parameterraum sind nicht verfügbar, daher ist die MC Simulation auch hier ein hilfreiches Werkzeug. In Abbildung 6.7 ist der Temperaturgang der Beweglichkeit in reinem GaAs dargestellt. Wiederum ist die Übereinstimmung der MC Daten mit den aus [175] entnommenen Experimenten sehr gut. Mit abnehmender Temperatur verliert die PO Streuung ihre Dominanz, ADP Streuung und - bei noch niedrigerer Temperatur - piezoelektrische Streuung limitieren die Beweglichkeit. Die meisten empirischen Ansätze zur Beschreibung der Temperaturabhängigkeit sind einfache Potenzgesetze in T. So ist das von Blakemore [22] angegebene, weitverbreitete Modell

$$\mu_{\mathrm{L}}^{}(T) = \mu_{\mathrm{L}}^{}(300\,\mathrm{K})\left(\frac{300\,\mathrm{K}}{T}\right)^{2.3}$$ (6.37)

eine relativ gute Approximation im Bereich $77-300\,\mathrm{K}$. Ebenfalls in der Abbildung wiedergegeben ist ein erweiterter Ansatz von Lee et al.  [130],

$$\mu_{\mathrm{L}}^{}(T) = \mu_{\mathrm{L,1}}^{}\left(\frac{3... ...mu_{\mathrm{L,2}}^{}\left(\frac{77\,\mathrm{K}}{T}\right)^6\,,$$ (6.38)

der ein Fit für die PO Beweglichkeit ist und einen etwas weiteren Gültigkeitsbereich hat.

  

Abbildung 6.7: Temperaturabhängigkeit der Beweglichkeit in undotiertem GaAs

Da die Phononenstreuung in allen direkten III-V Verbindungen für $T\gt 100\,\mathrm{K}$ dominant ist, ist auch der resultierende Temperaturverlauf mit materialabhängigen Koeffizienten analog (6.37) und (6.38) modellierbar.