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光电脉冲的扩散和漂移
光电脉冲的扩散和漂移
光脉冲照射N型样品，可产生空穴脉冲:
⑴设无外加电场，并忽略复合时。得一维热传导的偏微分方程
设t=0时,单位横截面内共有N个空穴被注入到样品中,且它们都局限在x=0附近极窄区域内.此时方程的解为高斯分布.
光电脉冲的扩散和漂移
⑵计入复合，仍无外场的情况下，有
于是，得热传导抛物型偏微分方程
所以有
t时刻，过剩空穴总数为：
⑶有电场时，连续性方程为
所以,有
解得
有电场存在时，脉冲极大值不在x＝0处，而是在与注入点距离为
的地方。整个脉冲以
速度沿电场方向漂移。向两边的扩散同时进行。
图7.9 少子脉冲的扩散与漂移
⑷海恩斯—消克莱实验：测量载流子漂移迁移率
图7.10是实验装置的示意图.
测量的样品是N型的。e和c分别是注入空穴和收集空穴的探针.电池E1在样品中产生均匀的电场ε，它使注入的空穴的脉冲由e向c漂移，同时不断地扩散和复合。电池E2给收集探针c加负偏压，使探针与样品的接触处有很高的电阻，所以收集回路中的电流是很小的。但是，当注入的空穴脉冲到达探针c时，便立刻被收集，使回路中的电流显著地增大。电流的变化使电阻R2上的电压发生改变，后者可以通过示波器来观察。
图7.10 海恩斯—消克莱实验
N型
在实验中，测量出空穴脉冲由探针e漂移到探针c的时间t，两个探针之间的距离d和所加的电场ε，则可以求出少子空穴的迁移率为
这样测得的迁移率通常称为漂移迁移率。在n>>p或p>>n的情况下，少子的漂移迁移率就等于少子的电导迁移率。
漂移迁移率和电导迁移率的区别是什么？
随着温度的升高，寿命基本上按指数规律减小。
稳定，对应于3”区
六、金在硅中的复合作用
半导体中的复合中心通常是一些深能级杂质，硅中的金就是一个典型的例子。金在硅中引入两个深能级(图3.22b)：在导带底之下0.54eV的受主能级Ea，和在价带顶之上0.35eV的施主能级Ed
⑴在N型硅中，由于存在浅施主杂质，金原子接受一个电子，成为负电中心Au-，即基本上被电子填满的受主能级起复合中心能级作用（图7.19（a））。
图7.19 硅中的金能级
（a）N型硅 （b）P型硅
如前所述。在N型样品中，寿命决定于复合中心对空穴的俘获几率：
金的负离子对空穴有静电吸引作用，这将增加对空穴的俘获能力，使金在N型硅中成为有效的复合中心。
⑵在P型硅中，金原子成为正电中心Au+，基本上是空的施主能级起复合中心能级作用（图7.19（b）），它对电子的俘获几率决定样品的寿命：
由于金的正离子对电子有较强的俘获能力，所以金在P型硅中也是有效的复合中心。

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