Какие избыточные носители в полупроводниках?

излишки носителей в полупроводниках:более близкий взгляд

Избыточные носители в полупроводниках - это электроны и отверстия которые присутствуют в материале за пределами их равновесных концентраций Полем Это означает, что они являются «дополнительными» перевозчиками, которые обычно не находятся в нормальных условиях.

Вот срыв:

Нормальное состояние:

* внутренние полупроводники (Как чистый кремний или германия) имеет сбалансированное количество электронов в полосе проводимости и отверстия в валентной полосе, определяемое температурой материала. Это равновесное состояние.

* внешние полупроводники (легированный примеси) имеет дисбаланс электронов и отверстий из -за атомов легирующей примытки. Тем не менее, все еще существует равновесная концентрация каждого типа носителя.

Излишки перевозчиков вступают в игру:

* Внешние стимулы: Когда внешние источники энергии, такие как свет (фотоны) или электрическое поле, они могут возбуждать электроны от валентной полосы до полосы проводимости, создавая пары электронных отверстий. Это приводит к избытке электронов в полосе проводимости и отверстия в валентной полосе.

* Инъекция: В таких устройствах, как диоды или транзисторы, носители вводят из одного региона в другой, что приводит к избытке носителей в приемной области.

Ключевые моменты о избытках операторов:

* Lifetime: Избыточные перевозчики имеют ограниченную жизнь. В конечном итоге они рекомбинируют свой противоположный тип (электрон с отверстием) и возвращаются в состояние равновесия. Время жизни определяется такими факторами, как температура, концентрация легирования и дефекты материала.

* диффузия: Избыточные носители, как правило, диффундируют от областей более высокой концентрации до более низкой концентрации. Этот процесс имеет решающее значение в полупроводниковых устройствах, поскольку он помогает транспортировать заряд и способствует потоку тока.

* значение: Избыточные носители необходимы для функциональности многих полупроводниковых устройств. Они несут ответственность за:

* ток поток: Они действуют как носители заряда в таких устройствах, как диоды, транзисторы и солнечные элементы.

* Фотоконкурентность: Повышенная проводимость полупроводника из -за наличия избыточных носителей, генерируемых светом.

* световое излучение: В светодиодах (светодиодах) рекомбинация избыточных носителей приводит к излучению света.

в кратком изложении:

Избыточные носители являются временным дисбалансом в концентрациях электронов и отверстий в полупроводнике. Они генерируются внешними стимулами или инъекцией и играют решающую роль в работе многочисленных полупроводниковых устройств. Понимание избыточных носителей и их поведение имеет важное значение для понимания фундаментальной работы полупроводниковой электроники.