Ейнштейна, що показує зв'язок між коефіцієнтом дифузії і рухливістю носіїв зарядів напівпровіднику n- і р -типу відповідно:
В В
напівпровідниковий мікроелектроніка фізичний структура
Час життя нерівноважних носіїв заряду ? n і ? p одно проміжку часу, протягом якого їх концентрація зменшується в е раз.
Дифузійна довжина носіїв заряду відповідає відстані, яке вони проходять за час життя, дорівнює:
В В
де L n і L p -дифузійні довжини електронів і дірок відповідно.
Рівняння Пуассона, що дозволяє визначити розподіл потенціалу в середовищі:
В
де-потенціал; x -координата;-об'ємна щільність заряду;-діелектрична проникність середовища, для напівпровідника, де-відносна діелектрична проникність напівпровідника,-електрична постійна () [1].
1.2 Електронно-дірковий перехід
а) Електронно-дірковий перехід ( р-n- перехід) - це контакт двох напівпровідників з різним типом провідності. Електропровідність напівпровідників р-і n-типів визначається наступними виразами:
(1)
(2)
де - електропровідність напівпровідників р - і n -типів; N а і N d -концентрація акцепторів і донорів відповідно.
Питомий опір матеріалу p -типу:
В
Звідси:
(3)
Аналогічно концентрація донорів
(4)
При відомих значеннях N а і N d вираз для дифузійного потенціалу (контактної різниці потенціалів) може бути представлено у вигляді:
(5)
б) Вольт-амперна характеристика ідеального р-n -переходу може бути описана наступним виразом:
(6)
де I0 - струм насичення; U - прикладена напруга. Струм насичення I0 визначається наступним виразом:
(7)
де А - площа р-n -переходу.
Коли N a >> Nd , зворотний струм насичення визначається співвідношенням:
(8)
де W - ширина р-n ...
