Неравновесное состояние полупроводника
Неравновесное состояние полупроводника возникает под влиянием каких-либо внешних или внутренних воздействий, в результате которых равновесная концентрация носителей заряда в полупроводнике может измениться
Внешние воздействия:
· облучение светом,
· ионизирующее облучение,
· воздействие сильного электрического поля и т.д.
Внутренние воздействия:
· введение (инжекция) зарядов.
В результате подобных воздействий в полупроводнике помимо равновесных носителей заряда, образующихся вследствие ионизации примесных атомов и тепловой генерации, появляются дополнительные носители заряда, которые называют неравновесными или избыточными.
Интервал времени, в течение которого концентрация избыточных носителей заряда уменьшается в е раз, называют временем жизни избыточных носителей заряда.
При генерации резко возрастает число неосновных носителей заряда. Значит, время жизни избыточных (неравновесных) носителей заряда определяется временем жизни неосновных носителей заряда.
|
|
Время жизни зависит от вероятности рекомбинации, которая определяется ее механизмом.
Существуют прямая и косвенная рекомбинации.
Прямая рекомбинация, т.е. из зоны в зону, маловероятна, т.к. вероятность встречи двух движущихся хаотически частиц - электрона и дырки - крайне мала.
Практически рекомбинация электронов и дырок происходит с участием ловушек, энергетические уровни которых находятся в запрещенной зоне полупроводника.
Время жизни неравновесных носителей зависит от вероятности заполнения ловушек, которая определяется концентрацией примесей и температурой.