Механизмы генерации и рекомбинации свободных неравновесных носителей заряда в полупроводниках

Неравновесные носители зарядов в полупроводниках

Нам предстоит рассмотреть состояния полупроводника, при которых концентрации свободных носителей заряда n и p по каким-либо причинам отличаются от равновесных концентраций n₀ и p₀

, (1.4.1а)

. (1.4.1б)

Величины и называют избыточными концентрациями. Они могут быть как положительными, так и отрицательными величинами. Если величина избыточной концентрации носителей много меньше равновесной концентрации основных носителей (), то уровень возбуждения называют малым. Но даже при малом уровне возбуждения избыточная концентрация может значительно превосходить концентрацию неосновных носителей. Если же и , то уровень возбуждения называют высоким.

Рассмотрим на качественном уровне физические механизмы, приводящие к отклонению концентраций свободных носителей заряда от их равновесных значений в выделенном контрольном объеме полупроводникового материала. Рассмотрим также механизмы, приближающие систему свободных носителей заряда к состоянию равновесия.