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文檔簡介

非平衡載流子非平衡載流子5.1非平衡載流子的注入與復合

5.2非平衡載流子的壽命

5.3準費米能級

5.4復合理論

5.5陷阱效應

5.6載流子的擴散運動

5.7載流子的漂移運動，愛因斯坦關系式

5.8連續(xù)性方程式5.3準費米能級(Quasi-FermiLevel)費米能級：費米分布函數(shù)來描述是用來描述“熱”平衡狀態(tài)下的電子按能級的分布的。是“熱”平衡下分布的參考點。也即只有“熱”平衡狀態(tài)下才可能有“費米能級”半導體中電子的分布：穩(wěn)定時用費米分布，但若有外界因素（如光照，不是“熱”）引起電子激發(fā)，電子分布不再滿足費米分布對于熱平衡狀態(tài)下的非簡并系統(tǒng)，有：從另一角度理解上兩式：兩式各自獨立地描述導帶中的電子分布和價帶中的空穴分布情況，不過它們的費米能級相同。從而使得電子和空穴的濃度滿足:費米能級相同的原因：半導體處于熱平衡狀態(tài)，即從價帶激發(fā)到導帶的電子數(shù)等于從導帶躍遷回價帶的電子數(shù)，使得導帶中的電子的費米能級和和價帶中空穴的費米能級產(chǎn)生關聯(lián)，即相等。

由于同一能帶內(nèi)，電子的躍遷非常迅速和頻繁，因此，即使在非平衡狀態(tài)下，導帶中的電子和價帶中的電子分布仍滿足費米分布，即當處于非平衡狀態(tài)時,電子與空穴各自處于熱平衡態(tài)---準平衡態(tài)（同一能帶內(nèi)的熱平衡）。此時電子和空穴有各自的費米能級----準費米能級。即

當半導體處于非平衡態(tài)時,有附加的載流子產(chǎn)生。此時電子和空穴間的激發(fā)和復合的平衡關系被破壞，導帶中的電子分布和價帶中的空穴分布不再有關聯(lián)，也談不上它們有相同的費米能級。對于非簡并系統(tǒng)，非平衡狀態(tài)下的載流子濃度也可以由與平衡態(tài)相類似的表達式來表示：準費米能級注：非平衡載流子越多，準費米能級偏離就越遠。在非平衡態(tài)時，一般情況下，少數(shù)載流子的準費米能級偏離費米能級較大可見，和的偏離的大小直接反映出（或）與相差的程度，即反映出半導體偏離熱平衡態(tài)的程度。

若兩者靠得越近，則說明非平衡態(tài)

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