Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Зонные структуры примесных п/п




Рассмотрим донорную примесь. Введем 5 мышьяк.

Донор- это примесный атом, создающий в запрещенной зоне энергетический уровень, занятый в невозбужденном состоянии электрон и способный в возбужденном состоянии передать электрон в запрещенную зону.

- энергия ионизации доноров. Энергия ионизации доноров - min энергия, которую нужно сообщить электрону находящимся на уровне донора, чтобы переместить его в зону проводимости, т.к. , то при комнатной температуре число свободных электронов, воъникших в результате ионизации доноров примеси значительно больше электроны появляются в следствии тепловой генер-ции.

Энергия ионизации акцепторов -min энергия,которую нужно сообщить электрону для перевода его на акцепторный уровень. .

Ловушки. Сущест-ют примеси,у которых эн.уровни расположены в середине запрещ.зоны=>обеспечивается генерация и рекомбинация носителей. Такие уровни назыв-ся генерационно-комбинационным центром,их наличие влияет на время жизни. Сущест –ют примеси эн.уровни,у которых расположены в верхней ли бо в нижней четверти запрещенной части. В отличии от генерационно-комбинационных центров они захватывают носителей из ближней зоны только на время, затем отдают в ту же зону откуда взяли- эти уровни на некоторое время “вводят из игры” носителей, что сказывается на время жизни носителей такие ловушки назыв – ловушки захвата.

Если концентрация ловушки велика и время нахождения носителей в ловушке велико, то эффективное время жизни будет отлич-ся от норм-ого, т.к. носитель в течении некоторого времени не сможет рекомбинировать.

Механизмы рекомбинации.

П роцесс превращения свободного электрона в связанный- рекомбинация

П ри рекомбинации происходит переход электрона из зоны проводимости в В.З., с выделением энергии ∆Ез.

Рекомбинация происходит из З.П. в В.З.(непосредственная межзонная рекомбинация) или через ловушки(ступенчатая)

Межзонная непосредственная рекомбинация- совершается при взаимодействии электрона и дырки.

Полупроводник р-типа:электроны З.П, встречаются с ловушкой, захватываются ею и исчезает как подвижный Н.З., перейдя на уровень ловушек-медленный процесс, т.к. концентрация электронов очень мала.

Если с заполненной ловушкой встречается дырка, то происходит захват дырки, что соответствует переходу электрона с уровня ловушки в В.З.-быстрый процесс, т.к. 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, т.к. импульс фотона меньше импульса электрона или дырки.

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 вследствие увеличения скоростей.

Неравновесные носители. Под влиянием внешних воздействий концентрация свободных Н.З. может превысит равновесную.Неравновесные Н.З могут возникать:

1)под действием внешнего электромагнитного излучения вызывающих переброс электрона из В.З. в З.П.

2)под действием ударной ионизации электроны и дырки ускоряясь в сильном электрическом поле и соударяясь с атомами, вызываю их ионизацию и рождение новой электронно-дырочной пары.

3)В результате инжекции Н.З. из одной области п/проводника в другую

Время диэлектрической релаксации τ( индекс ε)=ρεε0

В течении времени превышающем τ( индекс ε) избыточные концентрации электронов и дырок одинаковы.Их рассасывание происходит в условиях квазинейтральности. Т.Е. будет происходить рекомбинация в бывшей области возмущения. время жизни электронов и дырок- τ(индекс n),τ(индекс р)>>τ ( индекс ε)

Если избыточные концентрации малы по сравнению с равновесными, то изменение избыточной концентрации описывается уравнением генерации-рекомбинации:

_τ(индекс р)-время жизни неравновесных, неосновных носителей= среднему времени от момента появления неравновесного Н.З. до его рекомбинации

G-скорость генерации, задаваемый внешним воздействием = числу неравновесных носителей возникших в единицу времени в единицу обьема.

 

-скорость рекомбинации неравновесных носителей= количеству рекомбинированных носителей в единицу времени в единицу объема.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-30; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 313 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

2431 - | 2320 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.