半导体物理-侯艳芳 课件5-1.ppt

* * 半导体物理 SEMICONDUCTOR PHYSICS 侯艳芳 Email: houyanfang@tongji.edu.cn 1、非平衡载流子的产生 2、非平衡载流子的复合 3、非平衡载流子的运动规律 第五章 非平衡载流子 Carrier concentrations in unequilibrium 重 点 一、非平衡载流子及其产生 非平衡态：系统对于热平衡态的偏离。 相应的：n=n0+ △n （非平衡多数载流子） p=p0+ △p （非平衡少数载流子） 且 △n= △p 非平衡载流子： △n 和△p（过剩载流子） §5.1 非平衡载流子的注入与复合 Injection and Recombination of Carriers ?n ?p n0 p0 光照 光照产生非平衡载流子 △n ：非平衡多数载流子 △p：非平衡少数载流子 当非平衡载流子的浓度(△n和△p)远小于平衡多数载流子浓度时，这就是小注入条件。 Injection and Recombination of Carriers 小注入条件 Injection and Recombination of Carriers A case of low-level excess-carrier generation Injection and Recombination of Carriers 光注入? 电注入? 高能粒子辐照? …? Injection and Recombination of Carriers 二、产生过剩载流子的方法 光注入? 电注入? 高能粒子辐照? …? Injection and Recombination of Carriers 注入的结果 产生附加光电导 三、非平衡载流子的复合 光照停止，即停止注入，系统从非平衡态回到平衡态，电子-空穴对逐渐消失的过程。 即：△n=△p 0 Injection and Recombination of Carriers 其它复合方式： Injection and Recombination of Carriers 表面复合与体内复合方式： Injection and Recombination of Carriers §5.2 非平衡载流子的寿命Lifetime of Carriers at nonequilibrium 1、非平衡载流子的寿命 Lifetime of Carriers at nonequilibrium Lifetime of Carriers at nonequilibrium 非平衡载流子的复合率：单位时间单位体积内净复合消 失的 电子－空穴对数: 在小注入条件下， Lifetime of Carriers at nonequilibrium Lifetime of Carriers at nonequilibrium 2、寿命的意义 Lifetime of Carriers at nonequilibrium Lifetime of Carriers at nonequilibrium 平衡态的特征：具有统一的费米能级EF §5.3 准 费 米 能 级 Qusi-Fermi Level