3.15载子漂移、扩散、复合及产生C.A.Ross,材料科学与工程系参考数据.PDFVIP

3.15 载子漂移、扩散、复合及产生 C.A. Ross,材料科学与工程系 参考数据：Pierret第3章 电子和电洞可以漂移、扩散及产生与复合 漂移： 热速度 1/2 mv2 thermal = 3/2 kT 漂移速度 vd = μE (μ =迁移率, E = 电场) 电流密度( 电子) J = n e vd 电流密度( 电子与电洞) J = e (n µ + p µ )E n h 电导率 σ = J/E = e (n µ + p µ ) n h 2 迁移率大小(cm /Vs) µn µh Si 1500 450 Ge 3900 1900 Ag 50 - GaAs 两次碰撞之间的时间τ µ = eτ/m* 两次碰撞之间的距离l l = τv thermal 扩散 J = eD ∇n + eD ∇p n p 推导爱因斯坦关系式： D /µ = kT/e n n 2 在硅中典型的D 值为40 cm /s n 载子复合与产生 机制：能带至能带(直接) 复合-产生中心或缺陷(间接) 热复合与产生 平衡时：R = G 2 可得出 R = G = rnp = r ni 其中r = 速率常数 在半导体照光等方法会增加产生量，这些增加的载子n 及p (n = p ) ，当光关掉时会 l l l l 衰减。 照射：n型材料 n = N + n ~ N D l D 2 p = n /N + p ~ p i D l l 2 载子数净改变率= R – G = rnp – r ni 少数载子复合率为 2 2 -dp/dt = r(N p - n ) but n = N (p - p ) D i i D l -dp/dt = rN (p – p + p ) = rN p D l D l 解为p = p exp (-t/τ ) ，在此τ = 1/rN =少数载子生命周期常数