Lab № 16 meghatározására diffúziós hosszának kisebbségi töltéshordozók

Célkitűzés: Annak megállapításához, a diffúziós hossz és élettartam kisebbségi töltéshordozók. Meghatározása a diffúziós hossz alapul mérjük a térbeli eloszlását koncentrációjú egyensúlyi hordozók által gerjesztett fény.

A méréseket mintákon végzett szilícium elegendően alacsony koncentrációban dópoló szobahőmérsékleten.

A diffúziós hossza a kisebbségi töltéshordozók.

Ott félvezető n vezetési típusú (n0 >> p0), amelynek a vastagsága sokkal kisebb, mint a hossza. A minta egy részét (-l

1. ábra. Sematikus ábrázolása a mért minta

A gyenge elektromos mezők, a feltétel a kvázi-semlegesség np és elosztása a felesleges hordozót sűrűségű megtalálható megoldása az egyenletek bipoláris diffúzió. A stacionárius állapotban (dp / dt = 0) a nem világító területe a félvezető n vezetési típusú van:

Így, az árnyék régió mindkét oldalán a minta koncentrációjának felesleges töltéshordozók megvilágított terület exponenciálisan csökken állandó L1 és L2 esik. Hiányában egy elektromos teret (LE = 0), csak akkor, ha van egy diffúziós töltéshordozók exponenciális csökkenés a hordozó sűrűsége határozza csak az értéket LD = (Dp ) 1/2. amely az úgynevezett diffúziós hosszának kisebbségi töltéshordozók (ebben az esetben - a lyukak). A diffúziós hossza az átlagos távolságot, hogy a töltéshordozók át diffúzióval az élet során, azaz amíg a rekombináció.

Ha egy elektromos mező intenzitása E állandók L1 és L2 eltérnek a bomlás a diffúziós hossz LD, és irányától függően az elektromos mező lehet több vagy kevesebb LD.

az

elichinyL1 és L2 az úgynevezett „diffúziós hossza mentén mező” és a „ellen diffúziós hossza a területen.” A 2. ábra a eloszlása ​​nem egyensúlyi töltéshordozók távollétében és jelenlétében egy elektromos mező. Tehát hogyan lehet megoldani a problémát kellett volna feltételeknek megfelelő kvázi-semlegesség, a 2. ábrán látható is érvényesek forgalmazásával elektronok és lyukak.

Ris.2..Raspredelenie egyensúlyi hordozók mellett a minta

Annak megállapításához, a diffúziós hossz LD kell mérni a koncentráció eloszlását a nem egyensúlyi hordozók mellett a félvezető minta. Azonban, nem lehet mérni a túlzott koncentrációt n (x) vagy p (x). és bármely arányos értéket úgy, hogy van, végre egy relatív mérési a túlzott koncentrációt. Használhatja a rektifikációs érintkező, amely egy p-n átmenetet a méret a Lk <

Elkülöníteni a részét az áramszedő, amely köteles jön le, amíg az egyensúlyi hordozók vonatkozik modulált időben (pulzáló) világítás félvezető. Az időtartam és az impulzus ismétlési frekvencia úgy van megválasztva, hogy a koncentráció a nem-egyensúlyi hordozóanyagokat elérte, először is, az állandósult állapothoz tartozó érték alatt pulzáló fény, és, másodszor, az idő, hogy csökken nullára intervallumban két szomszédos impulzusok. Mindkét ezek a feltételek teljesülnek, ha az impulzus időtartama és az intervallum két egymást követő impulzus többszöröse, mint az átlagos élettartama kisebbségi töltéshordozók a félvezető.

Miután kísérleti időtartama a kiválasztási pulzus és az időszak az ismétlés mérni lehet az amplitúdó a modulált része a jelenlegi keresztül a kollektor érintkező (azaz, az amplitúdó a feszültség a sorba kötött p-n átmenetet a mérési rezisztencia Rizm).

A megítélés a megoszlása ​​nem egyensúlyi töltéshordozók kívül megvilágított régió a minta előállítható mérésével a függőség a feszültség impulzus amplitúdója RizmU rezisztencia távolságban Mezhuyev kollektor p-n átmenet és a szélén a megvilágított régió x.

U mért feszültség arányos a koncentráció nem egyensúlyi töltéshordozók kollektor közelében érintkező. Egyenletekből (6) és (8) a E = 0, ebből következik, hogy

Kapcsolódó cikkek

• Meghatározása a diffúziós hossza kisebbségi töltéshordozók

• Meghatározása a diffúziós hossz és élettartamát nem egyensúlyi hordozók félvezetők

• A diffúziós hossz