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第五讲非平衡载流子
5.2非平衡载流子的寿命和准费米能级
1.非平衡载流子随时间的变化规律
在t=0时,取消光照,复合产生
◆τ——少子寿命,表示非平衡载流子的平均生存时间。
p
◆1/τ——表示单位时间内非平衡载流子的复合概率。
有净复合◆Δp/τ——复合率,表示单位时间单位体积内净复合
消失的电子-空穴对数。
0t
2.非平衡载流子的平均寿命p(t)
假设t=0时,停止光照(p)0
t时刻,非子浓度为p(t)(p)0
t+t时刻,非子浓度为p(t+t)e
0t
在t时间间隔中,非子的减少量:p(t)—p(t+t)
p(t)−p(t+t)
单位时间、单位体积中非子的减少为:
t
当t→0时,t时刻单位时间单位体积被复合掉的非子数为:−dpdt
tt
−
−dpp(t)p(t)=Ce−t=0p(t)(=p)e
dtp(t)(=p)00
积分常数
t=时,非子浓度减小到
p(t)
(p)0(p)0
p()=
e
(p)0
➢寿命标志着非平衡载流子衰减到原值的e
1/e倍所经历的时间,是半导体材料主要0t
性能指标之一。
与材料种类有关
非子寿命的长短半导体样品中存在的不完整性——杂质、缺陷等
半导体的表面状态
3.电子准费米能级和空穴准费米能级
热平衡态时
具有统一的E—
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