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非平衡载流子的寿命
非平衡载流子的寿命
非平衡载流子的复合
非平衡载流子的复合率:
单位时间单位体积净复合消失的电子-空穴对数
设单位时间内非平衡载流子的复合几率为1/ . 若t时刻的非平衡载流子浓度为 p(t), 则非平衡载流子的复合率为:
非平衡载流子的检验
设半导体电阻为r, 且
则通过回路的电流 I 近似不随半导体的电阻r的改变而变化.
当加入非平衡作用时, 由于半导体的电阻发生改变, 半导体两端的电压也发生改变, 由于电压的改变,可以确定载流子浓度的变化.
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
1/ n 和 1/ p 分别表示非平衡电子和非平衡空穴的复合几率.
对n型半导体, 设t时刻单位体积内的非平衡载流子浓度为 p(t); t=0时撤销注入条件, 则有:
复合率= p/
可以证明,在小注入条件下, 为一个不依赖于非平衡载流子浓度的常数, 因此解上述方程得到:
同理对P型有
寿命的意义
当 时， ，故寿命标志着非平衡
载流子浓度减小到原值的1/e所经历的时间；寿命越短，
衰减越快
因此， 个过剩载流子的平均可生存时间为：
也是非平衡载流子的平均生存时间,即非平衡载流子的平均寿命.
衰减过程中从t到t＋dt内复合掉的过剩空穴
不同材料的寿命差异较大. 锗比硅容易获得较高的寿命, 而砷化镓的寿命要短得多.
较完整的锗单晶:
较完整的硅单晶:
砷化镓单晶:
例:
N型硅,室温下光稳定照射后
获得非平衡载流子浓度:
突然撤掉光照,经过20微秒,
解:
非平衡态和平衡态
稳定的非平衡态产生率等于复合率,△n 不变
非平衡载流子
非平衡条件
非平衡载流子注入
小注入
复合几率为1/ ；复合率= p/
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