中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè)-免費(fèi)閱讀
【正文】 G+=0 ?擴(kuò)散 +漂移 : G+=0。 3/5/2023 62 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ★ 連續(xù)性方程 的一般形式 ? 連續(xù)性方程 — 漂移運(yùn)動和擴(kuò)散運(yùn)動同時存在時 ,少子所遵守的運(yùn)動方程 . ? 討論 少子濃度的變化 : ? 擴(kuò)散 引起少子濃度變化 。n0 p型半導(dǎo)體 : △ n,△ p171。 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 167。p0 ? 并且 討論 小注入下的過剩少子 3/5/2023 5 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ? ② 非平衡載流子的 復(fù)合 : 當(dāng)外界因素撤除 ,非平衡載流子逐漸消失 ,(電子 空穴復(fù)合 ),體系由非平衡態(tài)回到平衡態(tài) . ? 熱平衡是動態(tài)平衡 . ? 當(dāng)存在外界因素 ,產(chǎn)生非平衡載流子 ,熱平衡被破壞 . ? 穩(wěn)態(tài) — 當(dāng)外界因素保持恒定 ,非平衡載流子的數(shù)目宏觀上保持不變 . 3/5/2023 6 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 3/5/2023 7 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ★ 非平衡載流子的壽命 ? 指數(shù)衰減律 : ① 壽命 τ — 非平衡子的平均存在時間 . ?復(fù)合幾率 P=1/τ — 一個非平衡子 ,在單位時間內(nèi)發(fā)生復(fù)合的次數(shù) . 0( ) ( )tp t p e ??? ? ?3/5/2023 8 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 3/5/2023 9 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ② 復(fù)合率 Δ p/τ — 單位時間內(nèi)復(fù)合掉的非平衡子濃度 ?當(dāng)有外界因素對應(yīng)空穴產(chǎn)生率 Gp,則有 : ( ) ( ) ()d p t p t P p tdt ??? ? ? ? ? ?( ) ( )d p t p tGpdt ???3/5/2023 10 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) (1) 熱平衡電子系統(tǒng)的費(fèi)米能級 (2) 準(zhǔn)費(fèi)米能級的引入 3/5/2023 11 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ★ 熱平衡電子系統(tǒng)的費(fèi)米能級 ? 熱平衡電子系統(tǒng)有統(tǒng)一的費(fèi)米能級 c F F iF v i FE E E Ek T k TciE E E Ek T k Tvin N e n ep N e n e??????????2 gEkTi c vnp n N N e???3/5/2023 12 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 圖 313 3/5/2023 13 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ★ 準(zhǔn)費(fèi)米能級的引入 ① 準(zhǔn)平衡態(tài) :非平衡態(tài)體系中 ,通過載流子與晶格的相互作用 ,導(dǎo)帶電子子系和價帶空穴子系分別很快與晶格達(dá)到平衡 . 可以認(rèn)為 :一個能帶內(nèi)實現(xiàn)熱平衡 . ?導(dǎo)帶和價帶之間并不平衡 (電子和空穴的數(shù)值均偏離平衡值 ) 3/5/2023 14 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 3/5/2023 15 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 3/5/2023 16 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ② 準(zhǔn)費(fèi)米能級 EF , EF+— 用以替代 EF ,描述導(dǎo)帶電子子系和價帶空穴子系 c F F iF v i FE E E Ek T k TciE E E Ek T k Tvin N e n ep N e n e??????????????2 FFEEkTinp n e????3/5/2023 17 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 圖 54 一個例子 3/5/2023 18 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) (1) 復(fù)合機(jī)制 (2) 直接復(fù)合 (3) 間接復(fù)合 (4) 表面復(fù)合 (5) Auger復(fù)合 (6) 半導(dǎo)體類型 3/5/2023 19 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ★ 復(fù)合機(jī)制 ? 復(fù)合過程 : 直接復(fù)合 — 導(dǎo)帶電子直接躍遷到價帶 間接復(fù)合 導(dǎo)帶電子躍遷到價帶之前 ,要經(jīng)歷某一 (或某些 )中間狀態(tài) . ?這些中間狀態(tài)是禁帶中的一些能級 — 復(fù)合中心 .復(fù)合中心可以位于體內(nèi) ,也可以與表面有關(guān) . 3/5/2023 20 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) 圖 55 3/5/2023 21 Semiconductor Physics 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系微電子專業(yè) ? 三種釋放能量的方式 : 發(fā)射光子 (以光子的形式釋放能量 ) — 輻射復(fù)合 (光躍遷 ) 發(fā)射聲子 (將多余的
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