J. Phys. France 46, 43-53 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:0198500460104300

Calcul de la variation de mobilité des électrons dans PbTe type n entre 50 et 300 K

A. Lasbley, R. Granger, C.M. Pelletier et S. Rolland

I.N.S.A., Laboratoire de Physique des Solides , 20 Av. des Buttes de Coësmes, 35043 Rennes, France

Abstract
The mobility calculation, with an iterative method, in n type lead telluride is developed Results are presented in the temperature range 50-300 K where the mobility is mainly limited by diffusion by acoustical and optical phonons. The detailed form of the wave functions in the six-band model has been taken into account and also the variations, with temperature, of all the physical parameters necessary for the electronic distribution calculation under low electric field Only the acoustic déformation potential and the temperature coefficient of the conduction band edge effective mass which are not well known have been taken as adjustable parameters. The agreement between calculated and experimental mobility values is very good The calculations fit the detailed variations of mobility which are experimentally found in the temperature range 50-300 K and for electronic concentrations varying from 1017 cm-3 to 10 19 cm-3.

Résumé
On développe le calcul, par une méthode itérative, de la mobilité dans le tellurure de plomb de type n. Les résultats sont présentés dans le domaine de température 50-300 K où la mobilité est essentiellement limitée par.la diffusion des électrons par les phonons acoustiques et optiques. La forme des fonctions d'ondes du modèle à six bandes du tellurure de plomb est prise en compte ainsi que les variations, avec la température, de toutes les grandeurs physiques qui interviennent dans le calcul de la distribution électronique à champ électrique faible. Seuls le potentiel de déformation de l'interaction avec les phonons acoustiques et le coefficient de température de la masse effective du bas de la bande de conduction dont les déterminations expérimentales sont mal connues ont été pris comme paramètres ajustables. L'accord entre les valeurs de mobilité calculées et expérimentales apparaît très bon. Les calculs permettent de traduire les variations détaillées de mobilité qui sont constatées expérimentalement dans le domaine de température 50-300 K et pour des concentrations électroniques allant de 1017 cm-3 à 1019 cm-3.

PACS
7220F - Low-field transport and mobility; piezoresistance.
7210D - Scattering by phonons, magnons, and other nonlocalized excitations.

Key words
carrier mobility -- electron phonon interactions -- iterative methods -- IV VI semiconductors -- lead compounds