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第五章 非平衡載流子 例1. 某p型半導體摻雜濃度 ,少子壽命,在均勻光的照射下產生非平衡載流子,其產生率, 試計算室溫時光照情況下的費米能級并和原來無光照時的費米能級比較。設本征載流子濃度 . 思路與解: (1)無光照時,空穴濃度 說明無光照時,費米能級在禁帶中線下面0.35eV處。 （2）穩(wěn)定光照后，產生的非平衡載流子為： 上面兩式說明，，在之下，而在之上。且非平衡態(tài)時空穴的準費米能級和和原來的費米能級幾乎無差別，與電子的準費米能級相差甚遠，如下圖所示。 光照前 光照后 評析：由此可見，在小注入時，非平衡載流子對少數(shù)載流子的影響遠遠大于對多數(shù)載流子的影響。 習題： 1.何謂非平衡載流子？非平衡狀態(tài)與平衡狀態(tài)的差異何在？ 2.漂移運動和擴散運動有什么不同？ 3.漂移運動與擴散運動之間有什么聯(lián)系？非簡并半導體的遷移率與擴散系數(shù)之間有什么聯(lián)系？ 4.平均自由程與擴散長度有何不同？平均自由時間與非平衡載流子的壽命又有何不同？ 5.證明非平衡載流子的壽命滿足，并說明式中各項的物理意義。 6.導出非簡并載流子滿足的愛因斯坦關系。 7.間接復合效應與陷阱效應有何異同？ 8.光均勻照射在6Ωcm的n型Si樣品上，電子-空穴對的產生率為4×1021cm-3s-1，樣品壽命為8μs。試計算光照前后樣品的電導率。 9.證明非簡并的非均勻半導體中的電子電流形式為。 10.假設Si中空穴濃度是線性分布，在4μm內的濃度差為2×1016cm-3，試計算空穴的擴散電流密度。 11.試證明在小信號條件下，本征半導體的非平衡載流子的壽命最長。 Ec Ei EF Ev EFp EFn

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