导图社区 非平衡载流子
刘恩科半导体物理第五章，非平衡载流子知识总结。
根据刘恩科半导体物理书本第六章整理，下列思维导图详细介绍PN结知识点。
刘恩科半导体物理第四章，半导体的导电性知识总结。
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第五章 非平衡载流子
名词解释题
平衡载流子
热平衡状态下的载流子浓度
非平衡载流子的复合
当产生非平衡载流子的外部作用撤除后，由于半导体的内部作用，使它由非平衡态恢复到平衡态，过剩载流子逐渐消失的过程。
非平衡载流子的寿命
标志着非平衡载流子浓度减少到原值的1/e所经历的时间
载流子的产生率
单位时间单位体积内产生的电子-空穴对数
载流子的复合率
单位时间单位体积内复合掉的电子-空穴对数
复合中心
促进复合过程的杂质和缺陷
俘获系数
复合中心俘获载流子的能力
俘获截面σ
复合中心俘获载流子的本领
俘获率
单位时间、单位体积被复合中心俘获的载流子数
表面复合率
单位时间通过单位表面积复合掉的电子-空穴对数
俄歇复合
载流子从高能级向低能级跃迁，发生电子-空穴复合时，把多余的能量传给另一个载流子，使这个载流子被激发到能量更高的能级上去，当它重新跃迁回低能级时，多余的能量常以声子的形式释放出。
陷阱效应
杂质能级积累非平衡载流子的作用
陷阱
有显著陷进效应的杂质能级
陷阱中心
陷阱相应的杂质和缺陷
扩散流密度
单位时间通过单位面积的粒子数
扩散长度
非平衡载流子深入样品的平均距离
简答题
常见测量非平衡载流子寿命的方法
直流光电导衰减法、高频光电导衰减法、光磁电法、扩散长度法、双脉冲法、漂移法。
什么是准费米能级
当半导体的平衡遭到破坏而存在非平衡载流子时，分别就价带和导带中的电子讲，它们各自基本上处于平衡态，而导带和价带之间处于不平衡状态。可以分别引入导带费米能级和价带费米能级,它们都是局部的费米能级,称为“准费米能级”。
为什么非平衡态下，比起多子的准费米能级，少子的准费米能级和平衡时的费米能级偏离更大。
例如n型半导体，小注入条件下，△n<<n，显然有n＞n0，且n≈n0，EFn比起EF更靠近导带，但偏离EF甚小，但此时注入空穴浓度△p>>p0，即p>>p0，所以EFp比EF更靠近价带，且比EFn更显著地偏离了EF。
复合过程的分类
按微观机构分
直接复合
间接复合
按位置分
体内复合
表面复合
按能量交换方式分
辐射复合
e-光子
非辐射复合
发射声子 e-声子
俄歇复合 e-e
为什么在重掺杂的n型半导体中，对寿命起决定性作用的是复合中心对少子的俘获系数rp？
因为在重掺杂的n型材料中，EF远在Et以上，所以复合中心能级基本上填满了电子，即复合中心俘获电子的过程总是完成了的，因此，这Nt个被电子填满的中心对空穴的俘获系数rp决定着寿命。
推导题、证明题
非平衡载流子生存时间的推导
分类讨论不同样品厚度 扩散流密度
样品足够厚
样品足够薄
爱因斯坦关系式的推导

重要公式
非简并半导体处于热平衡状态的判据式
光注入
特点
引起的附加电导率
浓度关系
间接复合的四个过程
俘获电子
发射电子
俘获空穴
发射空穴
非平衡载流子的复合率
俘获系数和俘获截面的关系
空穴扩散流密度
爱因斯坦关系式
连续性方程式
不同条件下的连续性方程
