Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-10-16 | 398 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При низком уровне инжекции D n << n 0+ р 0) выражение для времени жизни примет вид;
. | (32) |
Рассмотрим, каким образом изменяется время жизни в зависимости от уровня легирования полупроводника. При полной ионизации примеси n 0= N D (в электронном полупроводнике) или p 0= NA (в дырочном полупроводнике). Связь же n 0 и р 0 с уровнем Ферми определяется следующими соотношениями.
и . (33)
Пусть уровень Ферми располагается в области I между дном зоны проводимости и уровнем E t (рис.4). Такое положение уровня Ферми соответствует достаточно сильно легированному, но не вырожденному электронному полупроводнику, поэтому справедливы неравенства n 0>> n 1>> р 1>> р 0. Выражение (8) преобразуется к следующему виду.
. (34)
Таким образом, время жизни - постоянная величина, определяемая только числом и свойствами ловушек, когда они полностью заняты электронами.
Действительно, в этом случае в равновесии все ловушки заполнены электронами и велика концентрация электронов в зоне проводимости. Появление неравновесных электронов и дырок в зонах приводит к тому, что дырки начинают захватываться заполненными ловушками. Однако такой захват не может существенно повлиять на заполнение ловушек, так как из-за большой концентрации электронов в зоне проводимости любая дырка, захваченная ловушкой, практически мгновенно рекомбинирует с электроном. Таким образом, очевидно, что время жизни дырки (и пары электрон-дырка) определяется полной концентрацией ловушек (которые в описываемых условиях всегда бывают заполнены), сечению захвата и равно tр0. Величину tр0называют временем жизни неосновных носителей заряда (дырок) в сильно легированном невырожденном электронном полупроводнике.
|
При нахождении уровня Ферми в области IV (достаточно сильно легированный, но не вырожденный дырочный полупроводник) выполняются неравенства:
. (35)
Время жизни определяется только эффективностью захвата электронов.
. (36)
Время жизни постоянно и не зависит от положения уровня Ферми. В этом случае ловушки заполнены дырками и электрон, захваченный ловушкой, немедленно рекомбинирует с дырками. Обратный тепловой заброс с ловушек в зону проводимости не играет существенной роли. Величину tn0 называют временем жизни электронов в сильно легированном невырожденном дырочном полупроводнике.
В области II (слабо легированный электронный полупроводник) выполняются соотношения:
. (37)
Время жизни равно
. (38)
Для области Ш (слабо легированный дырочный полупроводник) аналогично можно записать:
. (39)
. (40)
Следовательно, при уменьшении степени легирования полупроводника время жизни увеличивается и достигает максимального значения в собственном полупроводнике при E F= E i:
. (41)
Это объясняется тем, что при удалении уровня Ферми от уровня ловушки E t к середине зоны E i уменьшается степень заполнения ловушек, что снижает вероятность рекомбинации.
Итак, время жизни максимально в собственном полупроводнике, а при относительно большом уровне легирования равно времени захвата неосновных носителей tn0 или tp0.
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!