Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Генерация и рекомбинация

Полупроводники | Полупроводниковые вещества | Кристаллическая решетка |


Читайте также:
  1. III стадия: рекомбинация радикалов − обрыв цепи
  2. Быстрое восстановление и генерация энергии
  3. Генерация идей
  4. Генерация названия мороженого
  5. Генерация общего исключения
  6. Генерация списка соединений

При температуре Т > 0 средняя энергия фонона равна

 

Еср = 3/2 kT (2.6)

 

(k - постоянная Больцмана), например, при комнатной температуре Т = 300 К она равна

0,039 Эв).

 

В стационарных условиях электронная подсистема кристалла в целом находится в тепловом равновесии с колебаниями решетки.

Сравнить Еср с Eg= 1,1 эВ для кремния.

 

Однако существует конечная вероятность того, что фонон имеет энергию Eg, которая может значительно превышать среднюю, эта вероятность пропорциональна

 

P ~ e-Eg/kT (2.7)

 

Электроны постоянно обмениваются энергией с фононами в процессе столкновений.

Тепловым возбуждением электрона называется акт передачи энергии от фонона электрону такой, что происходит разрыв ковалентной связи.

 

Если электрон получит от фонона энергию больше или равную Eg он может ²переброситься² из валентной зоны в зону проводимости, где он становится свободным и может участвовать в переносе заряда при приложении внешнего электрического поля.

Одновременно с переходом электрона в зону проводимости в валентной зоне образуется ²свободная² дырка, которая также участвует в электропроводности.

 

!!! ГЕНЕРАЦИЯ в собственных полупроводниках свободные электроны и дырки рождаются парами, этот процесс называется генерацией электронно-дырочных пар (рис. 2.4).

!!!РЕКОМБИНАЦИЯ - обратный процесс - взаимная аннигиляция электронов и дырок, когда электрон возвращается в валентную зону. Этот процесс называется рекомбинацией электронно-дырочных пар.

 

Число генерированных (рекомбинированных) пар носителей заряда в единице объема в единицу времени называется темпом генерации - G (рекомбинации - R).

В стационарных условиях темпы тепловой генерации и рекомбинации равны, то есть

 

G = R (2.8)

 

При этом в п/п существует равновесная концентрация электронов no и дырок po.

 

Рис.2.5 Генерация и рекомбинация

 

Генерация электронно-дырочных пар может происходить и при облучении полупроводника светом частотой g, такой, что энергия фотона удовлетворяет условию (рис. 2.5)

 

(2.9)

 


Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 70 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Элементарные полупроводники| Время жизни неравновесных носителей заряда

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.005 сек.)