Acasă | Despre noi | feedback-ul
Generarea de purtători de sarcină de neechilibru în semiconductori la impurități pot diferi semnificativ de fenomenele care apar în materiale cu conductivitate pur intrinsecă. Să presupunem semiconductoare donator lumina iradiat optic cu o energie foton, care este mai mică decât lățimea de bandă interzisă, dar mai mult de Ed. De exemplu> hv> Ed. În acest caz, iradierea poate duce la transferul de electroni de la niveluri donator în zona Provo-Gence (tranziții (b) în figura 5.1). Un astfel de proces de excitare a purtătorilor de sarcină va fi numit generație optică monopolară. Se caracterizează prin formarea unei concentrații în exces a purtătorilor principali de încărcare (în acest caz, a electronilor). Când acest semiconductor electron-troneytralnost nu este rupt, la fel de detaliat hut-charge electronilor liberi generate de-lumină Gmina Skąpe compenseze taxa format ioni pozitivi impuritate donor.
Dacă se generează electroni de neechilibru într-o anumită regiune a probei, atunci concentrația de electroni din această regiune locală va fi mărită: n = n0 + # 916; n. Prezența concentrației de electroni în exces va duce la mutarea lor într-o zonă neluminată semiconductorului. Prin urmare, în regiunea întunecată de pe eșantion în cazul în care electronii se deplasează prin difuzie, va exista o taxa de spațiu negativ de electroni hut-precise, iar regiunea iluminate din care părăsesc electronii, devin încărcați pozitiv, așa cum va fi cauzate de ionii de sarcină necompensate de impuritate donor clorhidric. Dacă la iluminatul t0 (generarea de electroni) se oprește, câmpul electric E, generate de taxele de spațiu, curentul va provoca purtătorilor de sarcină, care de ceva timp duce la distrugerea taxei de spațiu. Schimbarea densității sarcinii spațiale # 961; ca rezultat al curgerii unui curent a cărui densitate este egală cu J se supune ecuației de continuitate a sarcinii electrice:
iar forța câmpului electric și încărcarea spațială sunt legate de ecuația Poisson:
unde # 949; - permitivitatea relativă a semiconductorului; # 949; 0 este constanta electrica.
Din ecuațiile (5.15) și (5.16) rezultă că
De aici găsim dependența de timp a modificării încărcării spațiului:
unde # 961; (0) este densitatea spațiului încărcat la momentul t0,
există un timp dielectric sau un timp de relaxare Maxwellian.
Estimăm # 964; m pentru Ge. În cazul în care # 963; = 1 Ohm -1 cm -1; # 949; = 16, atunci # 964; m = 10-12 s.
Astfel, din (5.18), care, în cazul optice TION unipolar generează purtători de sarcină apare o sarcină spațială, care după oprirea luminii de excitație scade cu timpul de drept expo exponențială cu o constantă de timp # 964; m. Ie pentru un timp t = Densitatea spațiului de încărcare scade cu e ori.