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半导体物理学-第3章概要

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半导体物理学---3市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

半导体物理学---3市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

Conductivity Mobility
目前考虑外电场旳影响， 以便起见，选用由正电荷 载流子控制旳 P 型硅半导 体样品。
Semiconductor Physics
Chapter 3
图示为根据 粒子观点表 达旳样品中 载流子旳随 机运动。这 种随机运动 是声子和杂 质散射组合 旳成果。
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
式中百分比常数 ρ 称电 阻率，即单位面积，单位 长度块材旳电阻。
Semiconductor Physics
Chapter 3
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
Semiconductor Physics
Chapter 3
据
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
可写出 P 型半导体旳电导 率表式
Semiconductor Physics
Chapter 3
一样，N
表式为
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
Semiconductor Physics
Chapter 3
Semiconductor Properties at Non-equilibrium
我们把本征半导体晶体中
采用晶格原子振动形式旳
骚扰称为声子（Phonon）。
声子与电子和空穴作用引 起载流子运动旳变化。
Semiconductor Physics
Chapter 3

半导体物理学

半导体物理学
当T>0k时， E
E
= EF
则 则 则
1 f(E) = 2
1 f (E) > 2 1 f (E) < 2
EF
A B C D 0 1/ 2 1 f (E )
E < EF
E > EF
随着温度升高，E>EF的量子态被占据的几率 增大；而E<EF的量子态为空的几率也增大。
A, B,C,D 对 应 0 ，3 0 0 ，1 0 0 0 ，1 5 0 0 k
EF是描述热平衡状态下电子系统性质的一个参考量，称为 费米能级
一、费米分布函数和费米能级
如果将半导体中大量电子的集体看成是一个热力学系统，由统计 就是这个热力学系统的化学势，即 理论可以证明，费米能级 理论可以证明，费米能级就是这个热力学系统的化学势，即
∂F EF = µ = ( )T ∂N
� 处于热平衡状态的电子系统具有统一的EF � 只要知道了EF，在一定温度下，电子在各量子态上的统计分布 也就完全确定了。
GaAs 4.35x1017 7.57x1018
注意有效状态密度与温度相关：
T 32 N C (T ) = N C (300 K )( ) 300
一、能带中的载流子浓度
�有效状态密度与温度有关：
NC ∝ T
3
2
Nv ∝ T
3
2
]假设费米能级 EF位于高于价带顶 0.27eV 处， Si 在T=300K 时， [例题 例题] 假设费米能级E 位于高于价带顶0.27eV 0.27eV处， 处，Si Si在 T=300K时，
价带顶在k=0，而且重空穴带 (mp)h和轻空穴带 (mp)l在布里渊区 近似为球面 。 的中心处重合。它们的等能面可以 的中心处重合。它们的等能面可以近似为球面 近似为球面。 价带顶附近的状态密度:

半导体器件物理 第三章

半导体器件物理 第三章

3.2基本工作原理
共发射极接法
I C I C I B I C 0
IC0 IC IB hFE I B I CE 0 1 1
式中定义
hFE
1
IC0 1
I CE 0
晶体管的放大作用 晶体管在共射极运用时，IC=hFEIB。由于 hFE远大于1，输入端电流IB的微小变化，将引 起输出端电流IC较大的变化，因此具有放大电 流的能力。 在共基极运用时，IC=αIE。由于α接近于1， 当输入端电流IE变化△IE时，引起输出端电流 IC的变化量△IC小于等于△IE。所以起不到电 流放大作用。但是可以进行电压和功率的放大。
3.2基本工作原理
共基极连接晶体管的放大作用
图3 - 6 （a） NPN 晶体管共基极放大电路
3.2基本工作原理
共基极连接晶体管的放大作用
qVBE
当晶体管作为放大运用时 发射结加正向偏压VE 集电结加反向偏压VC
qVBC
B
E
（b ）
C
图3-6 （b）NPN晶体管共基极能带图
3.2基本工作原理
• 电流分量
共射极输出特性曲线
IC～VCE关系曲线
当IB=0（基极开路）时，IC=ICEO。这是因为共射 极电路的输出电压为VCE，这个电压虽然主要降落在 集电结上，使集电结反偏，但也有一小部分电压降落 在发射结上，使发射结正偏。因此共射极电路中，当 IB=0时，IE并不为零，这部分发射极电流输运到集电 极上，使输出电流ICE0比ICB0大，这就是图中下面的第 一条曲线。 当IB≠0时，随着IB的增加，IC就按βIB的规律增加。 IB取不同的数值，IB～VCE关系就得到一组曲线。
（2）
反向有源模式： V

半导体物理学第3章上

半导体物理学第3章上

令 m* ( s2 mt2 ml )1 3 ，称mn*为导带底电子状态密度有效质量，则 n
dZ(E) (2 m* )3 2 n g C (E) (V/2 2 ) (E Ec)1 2 dE 3
同理，对近似球形等能面的价带顶附近，起作用的是极值 相互重合的重空穴(mp)h 和轻空穴(mp)l两个能带，故价带顶 附近状态密度 gv(E)为两个能带状态密度之和
g V (E) (V/2 2 )
有效质量。
(2m* )3 2 p 3
(Ev - E)1 2
3 其中 m* mdp [( m p )l3 2 ( m p )h 2 ] 2 3 ，称为价带顶空穴状态密度 p
费米分布函数
EF 称为费米能级或费米能量
温度 导电类型 杂质含量 能量零点的选取
4、为什么电子分布在导带底，空穴分布在价带顶？
半导体物理
SEMICONDUCTOR PHYSICS
态密度的概念
能带中能量E 附近每单位能量间隔内的量子态 数。 （ 能带中能量为 E E dE） 无限小的能量间隔内 有 z 个量子态，则状态密度 g ( E ) 为 d
dz g (E) dE
状态密度
态数为
4 2mt (E Ec) [2ml (E Ec)]1 2 4 (8m2 s 2 ml )1 2 t Z(E) 2Vs (V/4 3 ) (E Ec)3 3 2 3 3
则导带底（附近）状态密度为
2 2 12 dZ(E) 2 (8s m t m l ) gC ( E ) (V/2 ) (E Ec)1 2 dE 3
f (E ( )T dN
处于热平衡状态的电子系统有统一的费米能级

半导体物理与器件第3章

半导体物理与器件第3章
35
kT
T = 0K 时，
(1) E > EF , 分母中 exp(+∞) → fF(E)= 0 ◆能量高于费米能级的量子态是空的 (2) E < EF , 分母中 exp(-∞)= 0 → fF(E)= 1 ◆能量低于费米能级的量子态是满的 (3) E = EF , 分母中 exp(0)= 1 → fF(E)= 1/2 ◆能量等于费米能级的量子态被电子
大量包含多个电子的原子靠得很近形成晶体材料之 后，原来相同的电子能级发生分裂的情况。
原子靠近→电子云发生重叠→电子之间存在相互作用→分立 的能级发生分裂形成能带
大量硅原子（N）形成硅晶体的电子能级分裂示意图
T=0K
价带
s, p轨道杂化
k=2π/λ
3
硅晶体形成过程中发生的 sp3轨道杂化，形成填 满电子的价带和没有电子的导带，二者之间为禁带 宽度Eg。
3.3 三维扩展
三维情况下各方向势场不同
电子在不同 方向上运动 会遇到不同 的势场，从 而产生不同 的k空间边 界。
31
硅和砷化镓的k空间能带图
直接带隙半导体：价带 间接带隙半导体：价带
能量最大值和导带能量 能量最大值和导带能量
最小值的K坐标一致 最小值的K坐标不一致
32
3.5 统计力学
在一定温度下，半导体中的大量电子不停地 作无规则热运动，从一个电子来看，它所具 有的能量时大时小，经常变化。但是，从大 量电子的整体来看，在热平衡状态下，电子 按能量大小具有一定的统计分布规律性，即 电子在不同能量的量子态上统计分布几率是 一定的。
温度升高时，共价键中的个别电子可能会获得足够 大的能量，从而克服共价键的束缚，进入导带。
3.2固体中电的传导 3.2.4空穴的运动

半导体物理_第三章

半导体物理_第三章
实际上假设了半导体材料中的掺杂浓度通常都 是远远低于其本体原子密度的,通常把这种类 型的半导体材料称为非简并半导体。此时，在 N型半导体材料中，施主能态之间不存在相互 作用，同样，在P型半导体材料中，受主能态 之间也不存在相互作用，
整理版ppt
47
但是，当半导体中的施主浓度增加到使得施
主电子之间开始出现相互作用时，原来单个孤立
此时在n型半导体材料中施主能态之间不存在相互作用同样在p型半导体材料中受主能态之间也不存在相互作用但是当半导体中的施主浓度增加到使得施主电子之间开始出现相互作用时原来单个孤立的施主能级逐渐分裂变成为能带并与导带底产生重叠此时导带中电子的浓度将超过态密度n的数值费米能级也将进入到导带中把这种类型的半导体称为简并的n型半导体
其中费米能级EF位置位于
禁带中心附近。当电子的 1
0
态密度有效质量与空穴的
态密度有效质量相等时，
则gC(E)与gV(E)关于禁带 中心线相对称。
整理版ppt
7
右图中曲线围着的面积即为导带中总的电子浓度
n0，它是由gC(E)fF(E)对整个导带的能量区间进 行积分求得，即单位体积内的导带电子数量
整理版ppt
整理版ppt
18
根据上式计算出的室 温下硅材料本征载流 子浓度为
ni=6.95X109cm-3，这 与实测的本征载流子 浓度为
ni=1.5X1010cm-3有很 大偏离，原因在于： 电子和空穴的有效质
量,以及态密度函数与 实际情况有一定偏离。
整理版ppt
19
4. 本征费米能级的位置
在本征半导体材料中，费米能级EF通常位 于禁带的中心位置附近。因为本征半导体材料
中则往往取代砷原子的位置，表现为施主特性

半导体物理学-第3章

在一个额外载流子的产生机构（例如光照）和复合机 构并存，且稳定发挥作用的情况下，该系统在产生率等于 复合率时进入稳定的非平衡状态，具有不变的额外载流子 密度p。
根据U=G，知 半 导 体 物 理 学
p G
三、额外载流子密度随时间衰减的规律
设在t＝0时刻突然去除光照，∆p将随时间而减少。
dp (t ) p (t ) dt
半 导 体 物 理 学
二、非热平衡状态下的载流子统计
对非简并半导体，即有
EFp E E EFn f n ( E ) exp , f p ( E ) exp . kT kT
2015/5/7 Prof.LEI 17
半导体的非热平衡状态
EFp EV EC EFn p NV exp n NC exp kT kT EC E Fn E Fn E F E Fn Ei n N C exp( ) n0 exp( ) ni exp( ) kT kT kT EFp EV EF EFp Ei EFp p NV exp( ) p0 exp( ) ni exp( ) kT kT kT 相应的准费米能级分别为 n n EFn EC kT ln EF kT ln NC n0
2015/5/7 Prof.LEI 5
半导体的非热平衡状态
3、小注入和大注入 小注入是指注入的额外载流子密度比热平衡条件下的 多数载流子密度低得多，以n型半导体为例，即
p0 n p n0
半 导 体 物 理 学 在非热平衡状态，导带和价带的载流子密度分别为：
n n0 n n0 ;
2015/5/7 Prof.LEI 8
半 导 体 物 理 学

半导体物理课件1-7章(第三章)


V
dN 2 2
2mn* 3
2
exp
E EF k0T
E
1
Ec 2 dE
积分
E
' c
导带顶能量
3
n0
dN
V
1 Ec'
Ec 2 2
2mn* 3
2
exp
E EF k0T
E Ec
1
2 dE
热平衡3状2 态下非简并半导体的导带电子浓度n0
3
n0
dN V
1 Ec'
Ec 2 2
3.2费米能级和载流子的统计分布
3.2.1 费米分布函数
⑴把半导体中的电子看作是近独立体系,即认为电子之间的相互 作用很微弱. ⑵大量电子的运动是服从量子力学规律的,用量子态描述它们的 运动状态.电子的能量是量子化的,即其中一个量子态被电子占据, 不影响其他的量子态被电子占据.并且每一能级可以认为是双重 简并的,这对应于自旋的两个容许值. ⑶在量子力学中,认为同一体系中的电子是全同的,不可分辨的. ⑷电子在状态中的分布,要受到泡利不相容原理的限制.
电子在允许的量子态上如何分布的一个统计分布
函数。
f E
1
1 exp( E EF )
k0T
EF：费米能级或费米能量，与温度、半导体材料的导电类
型、杂质的含量以及能量零点的选取有关。
一个很重要的物理参数
在一定温度下电子在各量子 态上的统计分布完全确定
17
将半导体中大量电子的集体看成一个热力系统， 由统计理论证明，费米能级EF是系统的化学势：
•半导体的导电性受温度影响剧烈。
本章讨论： 1、热平衡情况下载流子在各种能级上的分 布情况 2、计算导带电子和价带空穴的浓度，分析 它们与半导体中杂质含量和温度的关系．

半导体物理-3

✓ 引进有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用， 使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以 不涉及到半导体内部势场的作用。特别是有效质量可以由实 验测定（回旋共振实验），因而可以很方便解决电子运动规 律。
半导体物理 Semiconductor Physics
✓ 在能带底部，电子有效质量是 正值，在能带顶部为负值，这 是因为有效质量概括了半导体 内部的势场作用
✓ 有效质量与能量函数对k的二次 微商成反比，能带越窄，二次 微商越小，有效质量越大。内 层电子能带窄，有效质量大， 外层电子能带宽，有效质量小， 在外力作用下可获得较大加速 度。
✓ hk=m*v并不代表半导体中电子 的动量。但是在外力作用下变 化规律与自由电子动量变化规 律相似，所以有时称为半导体 中电子的准动量
E(k)

E(0)

h2k 2 2mn
mn 称为能带底电子的有效质量。由于在E的极小值处
d2E dk 2
为正值（或E(k) > E(0)），因此相应的有效质量均为正值
半导体物理 Semiconductor Physics
同样，设能带顶也位于k=0处，则在能带顶部附近也 可以得到
E(k)

E(0)
半导体物理 Semiconductor Physics
但是晶体有各向异性的性质，E(k)与k的关系沿不同 方向不一定相同，反映处沿不同k方向，电子的有效质量 不一定相同。而且，能带极值也不一定位于k=0处。设导
带并底令位m*x 于，mk*y0，，m能*z 分量别为表E(k示0)沿,选k择x，适ky当，的kz三坐个标方轴向kx，的k导y，带k底z，电
子的有效质量。用泰勒级数在极值k0附近展开，略去高次 项，

半导体物理学-第3章解读

n 型和 p 型半导体的小注入条件一般可分别表示为：
p0 p n0
(n型） n0 n p0 (p型）
额外载流子密度大于或接近等于多数载流子密度的非 平衡态称作大注入，但实际中大多指的是 半 导 体 物 理 学
p n0
(n型）
n p0 (p型）
2019/1/11
2019/1/11 Prof.LEI 5
半导体的非热平衡状态
3、小注入和大注入 小注入是指注入的额外载流子密度比热平衡条件下的 多数载流子密度低得多，以n型半导体为例，即
p0 n p n0
半 导 体 物 理 学 在非热平衡状态，导带和价带的载流子密度分别为：
n n0 n n0 ;
半 导 体 物 理 学 非热平衡状态的特征：
np n0 p0 ni2 (T )
即：非热平衡状态不再是由温度 T 唯一的决定，而是由热 激发和其它外界作用（如光照或外加电场等）共同决定。
2019/1/11
Prof.LEI
4
半导体的非热平衡状态
二、额外载流子的产生
1、光注入 用光照方式在半导体中产生超 出热平衡密度的额外载流子，称为 额外载流子的光注入。 半 导 体 物 理 学 说明：光注入额外载流子不一定总是 n=p，光子被半导 体吸收也不一定会产生额外载流子。但为便于讨论，后面 提到的光注入，一般是针对 n=p 的情况(hv≥Eg)。 2、电注入 在比导致速度饱和或负微分迁移率更高的强电场下， 半导体中的点阵原子有可能被电离而成对产生大量额外载 流子。这种产生额外载流子的方式称为电注入。
半导体物理学
半 导 体 物 理 学
雷天民
西Ⅱ-206
leitianmin@
第三章 非热平衡状态下的半导体
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Ud R G r (np ni2 )
Ud r (n0 p0 )p r (p)2
半 导 体 物 理 学 直接辐射复合决定的额外载流子寿命
p 1 U d r[(n0 p0 ) p]
即,直接辐射复合所决定的少子寿命与复合系数、热平衡 载流子密度和额外载流子密度有关！
本章主要讨论载流子密度偏离其热平衡值的非热平衡 状态。重点关注在这种状态下出现的额外载流子（excesscarriers）的产生与复合，以及它们的运动。
3.1.1 额外载流子的产生与复合
半 导 体 物 理 学 产生（热产生）与复合的动态平衡达成了载流子系统 的热平衡状态，而产生与复合的不平衡则是系统建立和维 持非平衡态以及恢复热平衡态的动力。
半 导 体 物 理 学 即，少子寿命随额外载流 子密度而改变！ 3、实际半导体的直接辐 射复合寿命 可见：直接禁带材料比间 接禁带材料的 r 大几个数 量级，其少子寿命更短！
R rnp
比例系数 r 称为直接辐射复合系数，一般是温度的函数。 直接辐射复合的逆过程是本征激发或称热产生。一定 温度下的热产生率应与热平衡状态下的复合率相等，即热 产生率 2
G rn0 p0 rn i
Prof.LEI
2018/10/13
20
复合理论
二、由直接辐射复合决定的少子寿命
直接复合过程中的净复合率（复合率-产生率）即为
半 导 体 物 理 学 非热平衡状态的特征：
np n0 p0 ni2 (T )
即：非热平衡状态不再是由温度 T 唯一的决定，而是由热 激发和其它外界作用（如光照或外加电场等）共同决定。
2018/10/13
Prof.LEI
4
半导体的非热平衡状态
二、额外载流子的产生
1、光注入 用光照方式在半导体中产生超 出热平衡密度的额外载流子，称为 额外载流子的光注入。 半 导 体 物 理 学 说明：光注入额外载流子不一定总是 n=p，光子被半导 体吸收也不一定会产生额外载流子。但为便于讨论，后面 提到的光注入，一般是针对 n=p 的情况(hv≥Eg)。 2、电注入 在比导致速度饱和或负微分迁移率更高的强电场下， 半导体中的点阵原子有可能被电离而成对产生大量额外载 流子。这种产生额外载流子的方式称为电注入。
2018/10/13 Prof.LEI 5
半导体的非热平衡状态
3、小注入和大注入 小注入是指注入的额外载流子密度比热平衡条件下的 多数载流子密度低得多，以n型半导体为例，即
p0 n p n0
半 导 体 物 理 学 在非热平衡状态，导带和价带的载流子密度分别为：
n n0 n n0 ;
在一个额外载流子的产生机构（例如光照）和复合机 构并存，且稳定发挥作用的情况下，该系统在产生率等于 复合率时进入稳定的非平衡状态，具有不变的额外载流子 密度p。
根据U=G，知 半 导 体 物 理 学
p G
三、额外载流子密度随时间衰减的规律
设在t＝0时刻突然去除光照，∆p将随时间而减少。
dp (t ) p (t ) dt
二、复合几率、复合率与产生率
半 导 体 物 理 学 复合几率P：额外载流子在弛豫时间内的复合概率。
P
1

U
p

复合率U：单位时间、单位体积内通过复合而消失的额外载 流子数。 产生率G：单位时间、单位体积内通过光照等激发机构产 生的电子－空穴对数。
2018/10/13 Prof.LEI 13
半导体的非热平衡状态
2018/10/13
Prof.LEI
15
半导体的非热平衡状态
3.1.3 准费米能级
一、准平衡状态
处于热平衡态的半导体有唯一的费米能级，由其统一 决定导带、价带、以及禁带中的杂质和缺陷能级上的载流 子分布。 2
半 导 体 物 理 学
n0 p0 ni (T )
当半导体处于非平衡状态时，上式不再成立，意味着 处于非热平衡状态的半导体不再存在统一的费米能级。 然而分别就价带和导带的载流子而言，由于弛豫时间 远小于额外载流子的寿命。在同一能带范围内，热跃迁十 分频繁，极短时间内就能达到局部的热平衡。
2018/10/13
Prof.LEI
11
半导体的非热平衡状态
3.1.2 额外载流子的寿命
一、额外载流子参与导电的实验
额外载流子注入必然导致半导体电导率增大，对∆n=∆p的 光注入，电导率增量可表示为 半 导 体 物 理 学
qp(n p )
实验思路及检测 取R >>r， 则 电流 I 几乎 恒定，半导体 上的电压降为 V=Ir。
半导体的非热平衡状态
2、弛豫过程的能量守恒和动量守恒 在从 ∆n=∆p>0 的非平衡态向平衡态弛豫的复合过程中， 为了保持能量守恒和动量守恒而释放相应能量的方式主要 有3种： 1) 发射光子 由于光子的动量(h/λ)总是远小于晶格动量(h/a) ，这种 复合只能发生在动量几乎相等的状态之间，或不受动量守 恒限制的状态之间。 2) 发射声子 由于声子的能量较小而动量较大，一对额外载流子的 复合往往要发射多个声子，因而又称多声子复合。间接禁 带半导体中导带电子和价带空穴通过复合中心的复合多取 这种方式。表面复合也多以这种方式释放能量。
p p0 p p.
在非热平衡条件下，小注入基本不改变多数载流子的 密度；但对少数载流子密度的改变很大！ 即：非平衡态与热平衡态相比，主要差别是少数载流子的 数量和作用起了重要变化，因而通常所说的额外载流子实 际是指额外少数载流子，简称少子。
2018/10/13 Prof.LEI 6
半导体的非热平衡状态
2018/10/13 Prof.LEI 8
半 导 体 物 理 学
半导体的非热平衡状态
2) 间接复合或产生 导带电子通过禁带中一条能级（复合中心）的缓冲， 然后与价带空穴相复合，或价带电子通过该能级的缓冲向 导带激发。 3) 表面复合或产生
半 导 体 物 理 学
2018/10/13
Prof.LEI
9
2018/10/13 Prof.LEI
1 1 2 ; 0 0 l l r ; 2 S S 0 V p
12
半导体的非热平衡状态
实验表明: 当光照停止之后，额外载流子并非立即通过复 合全部消失，∆p随时间按负指数规律衰减。即额外载流子 在导带和价带中有一定的生存时间。
2018/10/13 Prof.LEI 21
复合理论
p 1 U d r[(n0 p0 ) p]
讨论： 1、在小注入条件下： p0 p n0 半 导 体 物 理 学
(n型）
p 1 U d r (n0 p0 )
1 p rn0
1 n rp0
EFp EV EC EFn p NV exp n NC exp kT kT EC E Fn E Fn E F E Fn Ei n N C exp( ) n0 exp( ) ni exp( ) kT kT kT EFp EV EF EFp Ei EFp p NV exp( ) p0 exp( ) ni exp( ) kT kT kT 相应的准费米能级分别为 n n EFn EC kT ln EF kT ln NC n0
n 型和 p 型半导体的小注入条件一般可分别表示为：
p0 p n0
(n型） n0 n p0 (p型）
额外载流子密度大于或接近等于多数载流子密度的非 平衡态称作大注入，但实际中大多指的是 半 导 体 物 理 学
p n0
(n型）
n p0 (p型）
2018/10/13
半 导 体 物 理 学
p p EFp EV kT ln EF kT ln NV p0
2018/10/13 Prof.LEI 18
半导体的非热平衡状态
EFn EFp EFn EFp 2 np n0 p0 exp( ) ni exp( ) kT kT
导带和价带准费米能级偏离的大小直接反映了 np 和 n0p0 ,亦即半导体偏离热平衡状态的程度。两者重合时形成 统一的费米能级 EF ，则半导体处于热平衡状态！
半 导 体 物 理 学
多数载流子的准费米能级和平衡时的费米能级偏离不多， 而少数载流子的准费米能级则偏离很大！
2018/10/13 Prof.LEI 19
复合理论
下面讨论前述各复合机构单独作用下的少子寿命。
3.2.1 直接辐射复合
一、直接辐射复合过程中的复合率和产生率
半 导 体 物 理 学 导带电子和价带空穴直接复合的复合率应与导带电子 和价带空穴的密度成正比，即半导体物理学来自半 导 体 物 理 学
雷天民
西Ⅱ-206
leitianmin@
第三章 非热平衡状态下的半导体
半导体的非热平衡状态 复合理论 额外载流子的运动 电流连续性方程及其应用 半导体的光吸收 半导体的光电导和光致发光
半 导 体 物 理 学
2018/10/13
Prof.LEI
2
半导体的非热平衡状态
2018/10/13 Prof.LEI 10
半 导 体 物 理 学
半导体的非热平衡状态
3) 激发另外的电子或空穴 额外电子与额外空穴复合时用释放的能量激发附近的 电子或空穴，产生一个高能量的载流子。采用这种方式释 放能量的复合叫俄歇（Auger）复合。
几种复合过程及其逆过程示意图
半 导 体 物 理 学
当温度和掺杂浓度一定时，寿命为一常数，且与多数 载流子密度成反比！ 令 n0=p0=ni ,可得给定材料的最长少子寿命
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Prof.LEI
2018/10/13