Генерация и рекомбинация носителей

Рис.6. Генерация носителей под действием электромагнитного излучения (фотогенерация и генерация под действием заряженных частиц).

При генерации под действием ионизирующего излучения, как правило, излучения заряженных частиц с высокой энергией, также требуется энергия, превышающая ширину запрещенной зоны. Однако энергия заряженных частиц часто существенно выше величины E_g,, поэтому под действием заряженной частицы образуется множество электронно-дырочных пар. Этот механизм генерации используется при работе полупроводниковых детекторов ионизирующего излучения. Поскольку количество пар, создаваемых одной частицей, зависит от энергии частицы, то данные детекторы позволяют производить измерения энергии частиц и их количества.

Рис.7. Ударная генерация и лавинное умножение носителей в сильном электрическом поле.

И, наконец, есть еще один механизм генерации, противоположный Оже - рекомбинации. Это механизм ударной генерации. Ударная генерация осуществляется дырками или электронами полупроводника, которые под действием приложенного к полупроводнику электрического поля приобретают энергию, достаточную для образования пары носителей. При взаимодействии таких электронов или дырок с атомами матрицы кристалла, возможна передача атому энергии, достаточной для разрыва ковалентной связи и образования пары. Иллюстрацией этого механизма генерации служит приведенный ниже рисунок.

Ударная генерация может быть и лавинной, когда вновь образованные носители в свою очередь под действием электрического поля приобретают энергию, достаточную для образования следующей пары носителей.


четверг, 14 Ноября 2002 г.
Шуренков В.В.