非平衡載流子ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-03 08:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 0 01prdd??)(100 ppnr d ????? 小注入時，非子壽命決定于材料； 多子濃度大， ? 小 大注入時，非子壽命決定于注入；注入濃度大， ? 小 ② 大注入： 00 pnp ????prdd ?? 1?總結 — 非平衡子通過復合中心的復合 (1) 四個基本躍遷過程： 甲 . 電子俘獲 乙 . 電子產(chǎn)生 丙 . 空穴俘獲 丁 . 空穴產(chǎn)生 3 、非平衡載流子的間接復合 n、 p：非平衡態(tài)下的電子和空穴濃度 Nt：復合中心的濃度 nt：復合中心上的電子濃度 Ntnt：未被電子占有的復合中心濃度（復合中心的空穴濃度） (甲 ) (乙 ) (丙 ) (丁 ) CEtEvE電子俘獲率=rn(Ntnt)n 電子產(chǎn)生率=snt 平衡時 snt=rn(Ntnt)n s=rnn1 EF=Et時熱平衡的電子濃度 電子產(chǎn)生率=rnn1nt 空穴的俘獲率 =rpntp 空穴的產(chǎn)生率 =s+(Ntnt) 熱平衡時 rpntp=s+(Ntnt) s+=rpp1 EF=Et時熱平衡的空穴濃度 空穴的產(chǎn)生率= rpp1 (Ntnt) 甲 +丁 = 乙 +丙 復合中心電子積累 復合中心電子減少 )()()(111pprnnrprnrNnpnpntt ?????甲 乙 = 丙 丁 導帶減少電子數(shù)目 價帶減少空穴數(shù)目 )()()(211ipnpnt nnppprnnrrrNU ???????? (1)熱平衡 np=n0p0=ni2 ? (2)非平衡 np﹥ n0p0=ni2 n=n0+△ n p=p0+△ p △ n= △ p (2) 不同情況下的非子壽命 )()()(211ipnpnt nnppprnnrrrNU ???????U=0 U0 )()()(1010200ppprpnnrppppnrrNUpnpnt????????????? KTEEcFceNn???0)()()(001010ppnrrNppprpnnrUppntpn??????????????① 小注入的 強 n型材料 nppnnpn????????????,p, 0000 可以忽略為深能級 ， 接近 Ei tEKTEEctceNn???1ptptpnnNrnNrrnr ?? ??? 100tCFC EEEE ????10 nn ???同樣 n0p1 強 n型材料的非子的間接復合壽命決定于空穴俘獲能力 ② 小注入的強 p型材料 00 np ??pp ???0110 , pnp ??ntn Nr?? ???1 非子的壽命決定 于電子俘獲能力 )()()(001010ppnrrNppprpnnrUppntpn??????????????③ 大注入 1100 , pnpnpn ??? ??npntpt rNrN??? ?????11)()()(001010ppnrrNppprpnnrpntpn????????????(3) 有效復合中心 )()()(112pprnnrnnpNrrUpnitpn?????)()( 112ppnnnnpnpi???????若： pn rr ?)( 112pnpnnnpUni???????pn ?? ?TkEEctceNn 01??? TkEEiiten 0?? TkEEiitenp 01?????????????????TkEETkEEiititeenpn 0011???c os h2???eeTkEEnpn iti011 c o s h2???)( 112pnpnnnpUni??????)co s h2(02TkEEnpnnnpUitini??????00??TkEE itit EE ?位于禁帶中心的深能級是最有效的復合中心 最小 1cos h0??TkEE it時， 當 00??TkEE it 對 間接復合 討論的主要結果 : a. τ ∝ 1/Nt b. 有效復合中心 — 深能級雜質 c. 一般情況下 (強 n型材料 ,強 p型材料 ), 壽命與多子濃度無關 , 限制復合速率的是少子的俘獲 . 一個例子 : Au（ p41）在硅中是深能級雜質 ,形成雙重能級，是有效復合中心作用 : 摻金可以大大縮短少子的壽命 . ? n型硅 : 凈復合率取決于空穴俘獲率 受主能級 EtA起作用 ,[電離受主 (Au)俘獲空穴 ,完成復合 ]. ? p型硅 : 凈復合率取決于電子俘獲率 — 施主能級 EtD起作用 ,[電離施主 (Au+)俘獲電子 ,完成復合 ]. 表面態(tài) 表面引起的附加電子狀態(tài) (表面周期勢場的中斷 , 表面雜質 ,表面缺陷 ) 表面態(tài)可以起復合中心作用 . 4 表面復合 （ 1） 表面復合率 us us：單位時間單位表
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