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Dispositivi a semiconduttori1 Generazione e ricombinazione di portatori liberi Assorbimento: creazione coppie e-h: aumento conducibilità Fotoconduzione:

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Presentazione sul tema: "Dispositivi a semiconduttori1 Generazione e ricombinazione di portatori liberi Assorbimento: creazione coppie e-h: aumento conducibilità Fotoconduzione:"— Transcript della presentazione:

1 Dispositivi a semiconduttori1 Generazione e ricombinazione di portatori liberi Assorbimento: creazione coppie e-h: aumento conducibilità Fotoconduzione: Rivelatori di luce o radiazione La conducibilità raggiunge un certo valore: occorre meccanismo di ricombinazione Così Ma anche..

2 Dispositivi a semiconduttori2 Iniezione e Ricombinazione t0t0 n+ n I(t) In generale n, p dipendono da n e p e dallo specifico processo Rate generazione termica

3 Dispositivi a semiconduttori3 Caso di semiconduttore drogato: esiste portatore maggioritario Caso n: n 0 >>p 0 : in seguito alliniezione è significativa la variazione di p e si può considerare p costante: p = p0 p = p0 : Vita media portatori minoritari Se la neutralità di carica è sempre valida : n= p

4 Dispositivi a semiconduttori4 Ricombinazione diretta di coppie e-h G=Rate totale generazione In equilibrio termico, in assenza di generazione esterna: G=G 0 (T) ed in questo caso: Con generazione esterna G: G=g+G 0 n=n 0 + n p=p 0 + p

5 Dispositivi a semiconduttori5 Caso di generazione esterna Per doping n n 0 >>p 0 >> n, p Se g=0: Conta solo la vita media del portatore minoritario! p diminuisce al crescere della concentrazione di maggioritari.

6 Dispositivi a semiconduttori6 Come si misura la vita media dei portatori minoritari ? campione n-doped t t 0 =0 p(t)=p 0 +g p exp(-t/ p ) p(t)

7 Dispositivi a semiconduttori7

8 8 Si n-doped

9 Dispositivi a semiconduttori9 Si p-doped

10 Dispositivi a semiconduttori10 GaAs

11 Dispositivi a semiconduttori11 Fotoconduzione AssorbimentoCreazione coppie e-h n e p In un fotoconduttore si misura la variazione di resistenza, conseguente allilluminazione

12 Dispositivi a semiconduttori12 Rivelatori fotoconduttori CdS : visibile PbS:1-3.2 µm PbSe: µm InSb: 1-6.7µm HgCdTe:0.8-25µm Ideale per IR

13 Dispositivi a semiconduttori13 La copia XEROX o elettrofotografia Cilindro Selenio amorfo ad alta resistività (10 14 m): 1) Deposizione cariche superficie 2) Masking e illuminazione 3) Toner sticking 4) Traferimento su carta

14 Dispositivi a semiconduttori14 Iniezione di portatori con assorbimento Eq.continuità in presenza di generazione-ricombinazione Nomenclatura: n p : elettroni materiale p p n : lacune materiale n 0: si riferisce a equilibrio Neutralità carica

15 Dispositivi a semiconduttori15 Neutralità carica Hp: Materiale drogato in modo omogeneo in cui si è creata una concentrazione n 0 + n, p 0 + p. Se n p ne segue: = e( p- n) La neutralità di carica vale sempre in un materiale omogeneo?

16 Dispositivi a semiconduttori16 Tempo rilassamento dielettrico s Validità quasi-neutralità carica


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