Акцепторная примесь, зонная структура. Энергия ионизации акцепторов. Эффективная концентрация носителей заряда. Принцип электрической квазинейтральности полупроводника.
|
Для невырожденного П/п ( e-ны и дырки которых подчин этой статистике) Ef-Еv>>kТ те уровня Ферми лежит в З.З. на расстоянии > (2-3) kT Ес-Еf>>kT от ее границ => концентрация е в ЗП: n=Nc * exp[ |
] ,Nc-эффективная плотность состояний вЗ.П.Концентрация дырок в ВЗ: p=Nv * exp [ 
] ,Nv-эффективная плотность состояний в В.З.
10) Механизмы рекомбинации. Типы ловушек и их энергетические уровни. Излучательная рекомбинация. Механизмы безизлучательной рекомбинации.
Процесс перехода электрона из ЗП на свободный энергетический уровень ВЗ с выделением энергии равной ширине ЗЗ – рекомбинация
Рекомбинация происходит из З.П. в В.З.(непосредственная межзонная рекомбинация) или через ловушки(ступенчатая)
Межзонная непосредственная рекомбинация-совершается при взаимодействии электрона и дырки.
Ступенчатая - полупроводник р-типа: электроны из З.П, встречаются с ловушкой, захватываются ею. Переход на уровень ловушек-медленный процесс, т.к. он опред-ся столкновением е с ловушками, а концентрация е в п/п р-типа мала.
Электроны из ловушки переходят в ВЗ - относительно быстрый процесс, т.к. он определяется захватом дырок ловушками, а концентрация дырок велика. При рекомбинации соблюдается закон сохранения импульса.
Излучательная рекомбинация: происходит выделение энергии в виде фотона с частотой ν=Ез/h.Излучение возможно когда импульс электрона и дырки до рекомбинации имеют одинаковые величины но противоположные направления.
Безызлучательная рекомбинация: Происходит в Si, Ge в которых зависимости энергии от импульса электронов и дырок не совпадает между собой.
Ступенчатая рекомбинация через ловушки-энергия отдается с ∆Ез/2 а число фононов уменьшается на несколько порядков.
С ростом Т время τ увеличивается из за уменьшения вероятности захвата ловушками неосннз вследствие увеличения скоростей.
|
|
|
11) Законы распределения равновесных носителей заряда в энергетических зонах. Распределение Ферми-Дирака для электронов и дырок.
Вероятность фактического нахождение е на энергетическом уровне и закономерность распределения уровней определяется с помощью статистики Ферми-Дирака. Она позволяет вычислить вероятность заполнения е-нами энергетического уровня с энергией E
| Все разрешенные энергетические уровни, лежащие выше уровня Ферми свободны, а ниже – заполнены. Вероятность заполнения выше = 0, а ниже уровня Ферми =1.Если температура отлична от 0,то он размывается. Вероятность нахождения дырки = вероятности нахождения е-на Fp=1-Fa |
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 489; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!