半导体物理学——非平衡载流子.pdf

半导体物理学半导体物理学 黄黄 整整 第五章 非平衡载流子 平衡载流子平衡载流子 在热平衡状态下的载流子称为平衡载流子 非简并半导体处于热平衡状态的判据式 2 n p n 0 0 i （只受温度T影响） 2 半导体物理学 黄整 第五章 非平衡载流子 过剩载流子过剩载流子 由于受外界因素如光由于受外界因素如光、、电的作用电的作用，，半导体中载流子的半导体中载流子的 分布偏离了平衡态分布，称这些偏离平衡分布的载流 子为过剩载流子，也称为非平衡载流子 电子和空穴增加和消失的过程称为载流子的产生和复 合合 过剩载流子不满足费 米米－－狄拉克统计分布狄拉克统计分布 且 Δn =Δp np n2 不成立 i 3 半导体物理学 黄整 第五章 非平衡载流子 电中性与电导率电中性与电导率 平衡平衡 过剩过剩 电中性： 载流 载流 子 子 ΔΔn ΔΔp nn nn0 ++ ΔΔnn pp pp 00 =+ Δpp 过剩载流子的出现导致半导体电导率增大 Δσ =Δnqμn + Δpqμ p =ΔΔp q ((μn + μ p )) 4 半导体物理学 黄整 第五章 非平衡载流子 小注入条件小注入条件 一般情况下，注入的非平衡载流子浓 度比平衡时的多数载流子浓度小得多度比平衡时的多数载流子浓度小得多 N型材料 Δn n0 n ≈ n0 P型材料 Δp p 0 p ≈ p 0 5 半导体物理学 黄整 第五章 非平衡载流子 例例：室温下室温下一受到微扰的掺杂硅受到微扰的掺杂硅，NND=m-33 ， Δn=Δp =109cm-3 。判断其是否满足小注入条件？ 2 14 3 n 6 3