Неравновесное состояние полупроводника
n n |
n N |
c |
exp |
|
Ec Fn |
, |
|
||||||
0 |
|
|
|
kT |
|
|
|
|
|
|
|
|
p p0 |
|
|
F |
p |
E |
v |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
p Nv exp |
|
kT |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Квазиуровень Ферми
•В равновесном состоянии скорость
генерации (число электронов, генерируемых в единице объема в единицу времени) равна скорости рекомбинации (число электронов,
рекомбинирующих в единице объема
в единицу времени):
G0 R0 n0 p0
•Концентрация неравновесных носителей может быть меньше концентрации равновесных носителей (Δn<<n0, p<<p0), в этом случае говорят о низком уровне возбуждения или низком уровне инжекции. При высоком уровне возбуждения или высоком уровне инжекции концентрация неравновесных носителей сравнима или превышает равновесную концентрацию
Влияние внешних условий
на свойства полупроводников
σ q (μn n0 μp p0 μn Δn μp Δp)
Δσ q (μn Δn μ p Δp)
•Скорость, с которой протекает рекомбинация, определяется
временем жизни неравновесных носителей заряда
n p
Уравнение
непрерывности
n |
|
p |
G R 0 |
|||
t |
|
t |
|
|
|
|
n |
|
n n0 |
|
n |
||
t |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
Уменьшение концентрации носителей, определяемое процессом линейной рекомбинации имеет вид:
n n(0) exp t
Механизмы
рекомбинации
Энергетические диаграммы
дырочного полупроводника с учетом поверхностных состояний
jn q sn n |
j p q s p p |