Generazione e ricombinazione di portatori liberi

Presentazione sul tema: "Generazione e ricombinazione di portatori liberi"— Transcript della presentazione:

1 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.. Dispositivi a semiconduttori

2 Iniezione e Ricombinazione
n+n I(t) Rate generazione termica t0 In generale n,p dipendono da n e p e dallo specifico processo Dispositivi a semiconduttori

3 Caso di semiconduttore drogato: esiste portatore maggioritario
Caso n: n0>>p0: in seguito all’iniezione 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 Dispositivi a semiconduttori

4 Ricombinazione diretta di coppie e-h
G=Rate totale generazione In equilibrio termico , in assenza di generazione esterna: G=G0(T) ed in questo caso: Con generazione esterna G: G=g+G0 n=n0+n p=p0+p Dispositivi a semiconduttori

5 Caso di generazione esterna
Per doping n n0>>p0>>n,p Se g=0: Conta solo la vita media del portatore minoritario! p diminuisce al crescere della concentrazione di maggioritari. Dispositivi a semiconduttori

6 Come si misura la vita media dei portatori minoritari ?
campione n-doped p(t) p(t)=p0+gpexp(-t/p) t t0=0 Dispositivi a semiconduttori

7 Dispositivi a semiconduttori

8 Dispositivi a semiconduttori
Si n-doped Dispositivi a semiconduttori

9 Dispositivi a semiconduttori
Si p-doped Dispositivi a semiconduttori

10 Dispositivi a semiconduttori
GaAs Dispositivi a semiconduttori

11 Dispositivi a semiconduttori
Fotoconduzione Assorbimento Creazione coppie e-h n e p  In un fotoconduttore si misura la variazione di resistenza, conseguente all’illuminazione Dispositivi a semiconduttori

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

13 La copia XEROX o elettrofotografia
Cilindro Selenio amorfo ad alta resistività (1014 m): 1) Deposizione cariche superficie 2) Masking e illuminazione 3) Toner sticking 4) Traferimento su carta Dispositivi a semiconduttori

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

15 Dispositivi a semiconduttori
Neutralità carica Hp: Materiale drogato in modo omogeneo in cui si è creata una concentrazione n0+n, p0+p. Se n≠ p ne segue: =e(p- n) La neutralità di carica vale sempre in un materiale omogeneo? Dispositivi a semiconduttori

16 Dispositivi a semiconduttori
Tempo rilassamento dielettrico ≈10-12s Validità quasi-neutralità carica Dispositivi a semiconduttori