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非平衡载流子
非平衡载流子
5.1非平衡载流子的注入与复合
5.2非平衡载流子的寿命
5.3准费米能级
5.4复合理论
5.5陷阱效应
5.6载流子的扩散运动
5.7载流子的漂移运动，爱因斯坦关系式
5.8连续性方程式
5.3 准费米能级(Quasi-Fermi Level )
费米能级：费米分布函数来描述是用来描述“热”平衡状态下的电子按能级的分布的。是“热”平衡下分布的参考点。也即只有“热”平衡状态下才可能有“费米能级”
半导体中电子的分布：稳定时用费米分布，但若有外界因素（如光照，不是“热”）引起电子激发，电子分布不再满足费米分布
对于热平衡状态下的非简并系统，有：
从另一角度理解上两式：两式各自独立地描述导带中的电子分布和价带中的空穴分布情况，不过它们的费米能级相同。
从而使得电子和空穴的浓度满足:
费米能级相同的原因：
半导体处于热平衡状态，即从价带激发到导带的电子数等于从导带跃迁回价带的电子数，使得导带中的电子的费米能级和和价带中空穴的费米能级产生关联，即相等。
由于同一能带内，电子的跃迁非常迅速和频繁，因此，即使在非平衡状态下，导带中的电子和价带中的电子分布仍满足费米分布，即当处于非平衡状态时, 电子与空穴各自处于热平衡态---准平衡态（同一能带内的热平衡）。 此时电子和空穴有各自的费米能级----准费米能级。即
当半导体处于非平衡态时,有附加的载流子产生。此时电子和空穴间的激发和复合的平衡关系被破坏，导带中的电子分布和价带中的空穴分布不再有关联，也谈不上它们有相同的费米能级。
对于非简并系统，非平衡状态下的载流子浓度也可以由与平衡态相类似的表达式来表示：
准费米能级
注： 非平衡载流子越多，准费米能级偏离 就越远。
在非平衡态时，一般情况下，少数载流子的准费米能级偏离费米能级较大
可见， 和 的偏离的大小直接反映出 （或 ）与 相差的程度，即反映出半导体偏离热平衡态的程度。
若两者靠得越近，则说明非平衡态越衡态。
此时
对于n型半导体，准费米能级偏离平衡费米能级示意图如下图所示：
特点：

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