電子遷移率

光有自由電子還不夠好導電，它們還得容易移動。電子遷移率（electron mobility）量的正是這件事：給定電場推力下，載子順著漂移得多快。它用希臘字母 mu 表示，把兩者連起來：漂移速度 = mu times 電場。遷移率高，代表電子在晶體中幾乎不受阻礙地穿梭；遷移率低，代表它不斷被撞、被拖慢。單位是平方公分每伏特-秒（cm^2/(V-s)）。

遷移率背後的圖像是彈珠台。被電場推動的電子不會永遠加速；它一次又一次被散射，被震動的原子與缺陷撞離航道。兩次散射之間它加速，然後一次碰撞把它打亂方向，平均向前的爬行就是漂移速度。所以散射越多、遷移率越低。這就是為什麼熱（更熱的原子震得更厲害、散射更強）與雜質、缺陷（每一個都是額外障礙）都會降低遷移率。遷移率就是導電率主公式 sigma = n times e times mu 裡的 mu：導電率等於載子數乘電荷乘每個載子有多靈活。

遷移率解釋了材料比較中一個真實的微妙處。在矽中，電子的遷移率約 1400 cm^2/(V-s)，電洞卻只有約 450，電子比電洞靈活，這正是為什麼 N 通道電晶體往往比 P 通道快。有些材料幾乎完全是為了高遷移率而選：砷化鎵的電子遷移率是矽的好幾倍，因而在極快、高頻元件中很有價值。誠實的提醒：高遷移率有助於速度，但材料也需要足夠的載子（n），常常還需要合適的能隙，所以遷移率只是眾多因素之一，不是全部。