半导体物理与器件 第六章

LEC3

6.0 概述

6.1载流子的产生与复合

分别令$G_{n0}$和$G_{p0}$为电子和空穴的产生率，单位是#/$c{m}^3\cdot s$。对于直接带间产生来说，电子和空穴总是成对出现的，因此一定有
$$G_{n0}=G_{p0}$$
分别令$R_{n0}$和$R_{p0}$分别为热平衡状态下电子和空穴的复合率，则有
$$R_{n0}=R_{p0}$$
对于热平衡状态来说，电子和空穴的浓度与时间无关，因此产生和复合的概率相等,即有：
$$G_{n0}=G_{p0}=R_{n0}=R_{p0}$$

6.1.2 过剩载流子的产生与复合

$$本章中常用到的一些符号$$

符号	定义
$n_0$,$p_0$	热平衡电子和空穴的浓度（与时间无关，通常也与位置无关）
n,p	总电子和空穴的浓度（可能是时间或位置的函数）
${\delta }_n$=$n-n_0$	过剩电子的浓度（可能是时间或位置的函数）
${\delta }_p$=$p-p_0$	过剩空穴的浓度（可能是时间或位置的函数）
$g_n^{{}^{\prime }}$,$g_p^{{}^{\prime }}$	过剩电子和空穴的产生率
$R_n^{{}^{\prime }}$,$R_p^{{}^{\prime }}$	g过剩电子和空穴的复合率
${\tau }_{n0},{\tau }_{p0}$	过剩少数载流子电子和空穴的寿命

假设高能光子射入半导体(外部作用)，从而导致价带中的电子被激发跃入导带,这样会产生电子-空穴对。这种额外的电子和空穴就被称为过剩电子和过剩空穴。

同样对于直接带间产生来说

一定有
gn′=gp′ g_{n}^{'}=g_{p}^{'} g