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第五讲非平衡载流子

5.4载流子的扩散运动和爱因斯坦关系

1.非平衡载流子的扩散与扩散流密度

均匀掺杂的n型半导体

•适当波长的光照射样品的一侧，引

起非平衡载流子由表面向内部扩散。

光

照

•扩散运动是非平衡载流子的主要运

动形式之一。

0x(x+Δx)x

非平衡载流子的扩散

一维平面扩散

hν≥Eg

假定非平衡载流子的浓度只随x变化，

写成Δp(x)，那么在x方向

dp(x)

浓度梯度＝

dxΔn、Δpxx+Δx

OS(x)S(x+Δx)x

pp

空穴扩散流密度：

dp(x)

S(x)=−D

ppdx

2

➢空穴扩散系数（cm/s）

➢反映了非平衡载少子扩散能力的强弱

➢负号表示扩散由高浓度向低浓度方向进行

稳态扩散——在恒定光源照射下,非平衡载流子分布不随时间变化，形成稳定分布。

单位时间在单位体积内积累的空穴数为：

AB

S(x)−S(x+x)dS(x)2

光pp=−pDdp(x)

limp2

照x→0xdxdx

p(x)

单位时间在单位体积内由于复合而消失的空穴数为：

Δp(x)

(Δp)0

2

dp(x)p(x)

D——一维稳态扩散方程

Δp(x)