2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：非平衡載流子1_第1頁
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文檔簡介

非平衡載流子2024/5/172非平衡載流子引言

半導(dǎo)體中許多重要的現(xiàn)象，如p-n結(jié)注入、晶體管放大、光電導(dǎo)、注入發(fā)光以及光生伏特效應(yīng)等都是和過剩載流子相聯(lián)系的。這一章主要介紹過剩載流子的變化(復(fù)合和產(chǎn)生)和運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2024/5/173引言5.1非平衡載流子的注入與復(fù)合5.2準(zhǔn)費(fèi)米能級5.3復(fù)合理論5.4陷阱效應(yīng)5.5載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)5.6載流子的漂移運(yùn)動(dòng)、愛因斯坦關(guān)系式5.7連續(xù)性方程2024/5/174

非平衡載流子的注入與復(fù)合熱平衡態(tài)在熱平衡情形下，如果不考慮統(tǒng)計(jì)漲落，則載流子濃度是恒定的。但在外界作用下，這種情況可以被破壞。非平衡態(tài)：系統(tǒng)對平衡態(tài)的偏離。2024/5/175

非平衡載流子的產(chǎn)生光注入電注入其它注入短波長的光光照?n?pn0p0

n=

p探針注入p－n結(jié)注入2024/5/176

非平衡載流子的產(chǎn)生非平衡載流子的表示產(chǎn)生的非平衡載流子一般都用

n，

p來表示。達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后：n=n0+

n

p=p0+

p

n0，p0為熱平衡時(shí)電子濃度和空穴濃度，

n，

p為非平衡載流子濃度。2024/5/177

非平衡載流子的產(chǎn)生大注入和小注入

注入的非平衡載流子濃度大于平衡時(shí)的多子濃度，稱為大注入。n型：

n>n0，p型：

p>p0

注入的非平衡載流子濃度大于平衡時(shí)的少子濃度，小于平衡時(shí)的多子濃度，稱為小注入。n型：p0<

n<n0，或p型：n0<

n<p0

2024/5/178

非平衡載流子的產(chǎn)生非平衡少數(shù)載流子更重要

以小注入為例p-n結(jié)電流（6.2）?。?024/5/179

非平衡時(shí)的附加電導(dǎo)熱平衡時(shí)：非平衡時(shí)：——附加電導(dǎo)率2024/5/1710

非平衡載流子的檢測設(shè)外接電阻R>>r(樣品的電阻)

(幾乎不變)光電導(dǎo)衰減法2024/5/1711

非平衡載流子的復(fù)合與壽命外界注入撤銷后，由于半導(dǎo)體的內(nèi)部作用，使它由非平衡態(tài)恢復(fù)到平衡態(tài)，非平衡載流子逐漸消失——載流子的復(fù)合。非平衡載流子在半導(dǎo)體中的生存時(shí)間——非平衡載流子的壽命。

非平衡載流子的復(fù)合是由不平衡趨向平衡的一種弛豫過程。它是一種統(tǒng)計(jì)性的過程。20

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