Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

101
Подставим выражение (5.45) в (5.42) и, исключив из (5.42) f
t
, имеем
1 1
1 1
( )
.
( ) ( )
n p t
n p
N np n p
dn
dt n n p p
γ γ
γ γ
−
− =
+ + +
(5.46)
Рассмотрим применимость соотношения (5.46) для ОПЗ
полупроводника, находящегося в неравновесном обеднении. В этом случае
сами значения концентраций n, p также
будут меньше n
i
. Произведение n
1
p
1
= n
i
2
как произведение равновесных
концентраций. Величины
, где ö
0t
– объемное
положение рекомбинационного уровня относительно середины запрещенной
зоны. Получаем с учетом этого из уравнения (5.46)
0 0
1
t t
i i

n
n t p
n n
dn
dt
e e
N
βϕ βϕ
τ
γ
γ γ
−
= =
+
(5.47)
г д е
0 0 0 0
1
t t t t
n n

n
n t p p
e e e e
N
βϕ βϕ βϕ βϕ
γ γ
τ τ
γ γ γ
− −
= + = +
Здесь – время жизни неравновесных электронов n при малом
уровне возбуждения в полупроводнике
p-типа. Величина положительна,
что свидетельствует о преобладании генерации над рекомбинацией при
неравновесном обеднении ОПЗ. Подставляя выражение (5.47) в (5.37), получаем
для генерационного тока
( )
.

i


qn
j W
τ
= ⋅
(5.48)
Генерация через поверхностные состояния
Для генерации через поверхностные состояния (ПС) также будет
справедливо соотношение (5.46), только под n и p в этом случае следует
понимать поверхностные концентрации электронов n
s
и дырок p
s
, а под N
ts
– концентрацию поверхностных генерационных состояний. Все остальные
обозначения остаются прежними. Перепишем соотношение (5.46)
    Подставим выражение (5.45) в (5.42) и, исключив из (5.42) ft, имеем
         dn    γ nγ p N t (np − n1 p1 )
    −       =                              .
         dt γ n (n + n1 ) + γ p ( p + p1 )
                                           (5.46)
    Рассмотрим    применимость     соотношения    (5.46)  для    ОПЗ
полупроводника, находящегося в неравновесном обеднении. В этом случае


                          сами значения концентраций n, p также
будут меньше ni. Произведение n1p1 = ni2 как произведение равновесных
концентраций. Величины                            , где ö0t – объемное
положение рекомбинационного уровня относительно середины запрещенной
зоны. Получаем с учетом этого из уравнения (5.46)
        dn                         ni                      ni
           =                                          =
        dt         1         � βϕ     γ − βϕ      �       τ ��
                            �� e 0 t + n e 0 t   ��
                γ n Nt       �        γp          �
                                                                             (5.47)
    г                                                            д                    е
             1      � βϕ     γ − βϕ        �        � βϕ     γ − βϕ      �
τ �� =             �� e 0 t + n e 0 t     �� = τ n �� e 0 t + n e 0 t   ��
          γ n Nt    �        γp            �        �        γp          �


    Здесь                          – время жизни неравновесных электронов n при малом


уровне возбуждения в полупроводнике p-типа. Величина        положительна,
что свидетельствует о преобладании генерации над рекомбинацией при
неравновесном обеднении ОПЗ. Подставляя выражение (5.47) в (5.37), получаем
для генерационного тока
         ( ��� )     qni
        j���     =          ⋅W .
                     τ ��
                                (5.48)
    Генерация через поверхностные состояния
    Для генерации через поверхностные состояния (ПС) также будет
справедливо соотношение (5.46), только под n и p в этом случае следует
понимать поверхностные концентрации электронов ns и дырок ps, а под Nts
– концентрацию поверхностных генерационных состояний. Все остальные
обозначения остаются прежними. Перепишем соотношение (5.46)




                                                                101

Страницы