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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

0t

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：−dpdt

tt

−

−dpp(t)p(t)=Ce−t=0p(t)(=p)e

dtp(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0t

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—