载流子浓度减少的数值。通常用Rn和Rp分别表示电子和空穴的复合率。当仅有载流子复合存在时,载流子浓度与复合率的关系为????复合率的单位为cm-3s-1。4.1.3载流子的产生源? 载流子是怎么产生的?当T=0K时,半导体价带为满带,导带为空带,所以半导体中的载流子浓度等于零。当T>0K时,导带有电子,价带有空穴,载流子浓度不为零。当把一块T=0K的半导体放置在T>0K的环境中时,半导体中的载流子就会从无到有。可见,温度是产生载流子的一种源。事实上,载流子产生是需要能量的,对温度来说,这种能量就是热能。除了温度这种载流子的产生源外,还有其他的载流子产生源,如光照,价带的电子吸收光能后跃迁到导带,就会产生电子和空穴,因此光也是载流子的产生源。? 当有这些产生源时,它们就会按照其产生率生成载流子。当产生源撤离时,载流子随即停止产生。4.1.4影响载流子复合的因素? 载流子的复合是载流子消失的过程。对于直接复合,一个电子从导带跃迁到价带,导带的一个电子消失,同时,价带的一个空穴也消失了。由于导带电子到价带的跃迁是能量减小的过程,所以,电子与空穴的复合就不需要其他外部的力量来激励。它是一个自然的过程,在同一位置,只要有电子和空穴,它们就必然会发生复合。复合率与电子和空穴浓度成正比,即式中:n、p分别代表电子浓度和空穴浓度;α是比例系数,与材料有关。由于是直接复合,因此电子的复合率和空穴的复合率是相等的。如果只有复合,载流子的浓度随时间是在减少的,则复合率也随时间减小。? 对于其他复合,由于有其他复合因素参与,复合不再只与载流子浓度有关,电子和空穴的复合率也不再始终相同。4.1.5热平衡状态下载流子的产生和复合? 影响热平衡状态下半导体载流子浓度变化的因素包括热平衡载流子产生率和热平衡载流子复合率。若热平衡状态下载流子的浓度分别为n0、p0,则电子和空穴的热平衡复合率Rn0、Rp0为
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