半導體物理複習總結(五) 非平衡載流子

2021-10-07 16:11:26 字數 1503 閱讀 4051

熱平衡狀態是指在一定溫度下,半導體中的載流子濃度一定。載流子的產生與復合相等,載流子的濃度乘積一定。統一的費公尺能級是熱平衡狀態的標誌。非平衡狀態是指在外界因素的影響下,半導體平衡狀態受到微擾,內部的載流子濃度產生漲落。

復合是電子和空穴被洇滅或消失的過程。產生是電子和空穴被建立的過程。

非平衡載流子是指在外界因素影響下,非平衡態中比平衡太多的載流子。

大注入是產生的非平衡載流子的濃度接近或大於平衡載流子。小注入是指非平衡載流子,遠小於多子遠大於少子。

產生非平衡載流子的外部作用撤除後,由於半導體的內部作用,使它由非平衡狀態恢復到平衡態,過剩的載流子逐漸消失,稱為非平衡載流子的復合

非平衡載流子的平均生存時間稱為非平衡載流子的壽命

當平衡態被破壞時出現非平衡載流子,價帶和導帶中的電子分別處於平衡態,而導帶和價帶之間處於不平衡的狀態,費公尺能級和統計分布函式對導帶和價帶各自仍是適用的,但導帶和價帶之間是不平衡的,可分別引入導帶費公尺能級和價帶費公尺能級,稱為準費公尺能級

復合指系統由非平衡態向平衡態過渡的統計性過程。復合按微觀機構分類有直接復合和間接復合,按發生位置分類有體內復合和表面復合,按能量釋放方式分類有輻射復合,非輻射復合和俄歇符合。

電子在導帶與價帶間直接躍遷引起的非平衡載流子的復合過程是直接復合

促進復合過程的雜質和缺陷,成為復合中心間接復合是指非平衡載流子通過復合中心的復合。

表面復合是在半導體表面發生的非平衡載流子的復合。

載流子從高能級向低能級躍遷,發生電子空穴復合時,把多餘的能量傳給另乙個載流子,使這個載流子被激發到更高的能級上去,當它重新躍遷回低能級時多餘的能量場以聲子的形式放出。這種復合稱為俄歇復合,是一種非輻射復合。

陷阱效應是半導體處於非平衡態時非平衡載流子出現,引起雜質能級上的電子數目改變,雜質積累非平衡載流子的作用。有顯著陷阱效應的雜質能級稱為陷阱,相應的雜質和缺陷成為陷阱中心。

對於電子陷阱來說,費公尺能級以上的能級越接近費公尺能級陷阱效應越顯著。

擴散長度標誌著非平衡載流子深入樣品的平均距離。

牽引長度表示在外電場下非平衡載流子在壽命內的漂移距離。

當材料中存在電場e時,能帶能量變成位置函式會出現能帶圖中,ev和ec為隨位置變化的結果稱為能帶彎曲

半導體物理複習總結(四) 半導體導電性

電子在電場力作用下的定向運動是漂移運動。熱運動是無規則的,雜亂無章的運動。遷移率表示單位場強下電子的平均漂移速度。散射指載流子在半導體中運動時與熱振動的晶格原子或電離的雜質離子作用,載流子的速度大小和方向發生改變。兩次連續散射間自由運動的平均路程稱為平均自由程,平均時間稱為平均自由時間。散射率是平均...

半導體複習總結

討論半導體性質隨著外面因素變化而變化的規律 長程有序晶體 短程有序非晶體 化學鍵 組成晶體原子的原子 離子 之間的結合力 1 原子的負電性 衡量原子對核外電子 價電子 束縛能力的強弱的量 2 電離能 使得原子失去價電子所必須的能量 3 親和能 使乙個中性原子獲得乙個價電子而形成負離子所釋放的能量 4...

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