非平衡载流子复合

非平衡载流子就是半导体中比热平衡时所多出的额外载流子。一般，往半导体内部注入的非平衡载流子是少数载流子(多数载流子较难以注入)。相反，从半导体内部抽出的载流子也是非平衡载流子，这也是少数载流子。

• 中文名称 非平衡载流子复合
• 定义 半导体中比热平衡时所多出的
• 复合的机理 直接跃迁能带
• 寿命 不可能是瞬间完成

定义

　　当有外加光照等的作用使得半导体中增加(注入)了非平衡载流子后，该半导体系来自统即处于非平衡状态;这急列识急镇营方江并轮井种状态是不稳定的，如果去掉这些产生非平衡载流子的作用后，那么360百科该系统就应当逐渐恢复到原来的(热)平衡状态。这就意味着，在去掉外加作用以后，半导体中的非平衡载流子将逐渐消亡(即非平衡载流子浓度衰减到0)。由于非平衡载流子的消亡主要是通过电子与空穴的相遇而成对消失的过程来完成的，所以往往就把非平衡载流子消亡的过程简称为载流子的复合。

寿命

　　注入的非平衡载流子的复合不可能是瞬间完成的，需要经过一段时间;非平衡载流子通过复合而消亡所需要的时间，就称为非平衡载流子的复合寿命(简称为寿命)。寿命是非平衡载流子的一个重要特征参量，其大小将直接影响到半导体器件和IC的性能。

　　与注入非平衡载流子的情况相似，对于从半导体中抽出了载流子的情况，当去掉外加抽取作用以后，在半导体内部将一定要通过某种过程(例如杂质、缺陷等产生载流子)来增加载流子、以恢复整个系统达到热平衡状态;这个过程也就曲沙扬知作州随静镇相当于非平衡载流子的产生过程，所需要的平均时间就称为非平衡载流子的产生寿命。

　　总而言之，对于处在非平衡状态的半导体(no p害片由木o > ni2，或no po < ni2)，当导致偏离(热)平衡状态的因素去掉以后，在半导体内部就将会通过载流子的复日合或者产生来调整其中总的载半洲陈够规流子浓度，使得整个系统逐渐达到平衡(no po = ni2)。这样一个调整载流子浓度、使系统由非平衡状态过渡到平衡状态的过程所需要的时计讲表脸脚元依定节卫间，也就是非平衡载流子的寿命。

　　注意，复合与产生，这是两个相反的过程，但是其机理有可能不同，因此，相应的寿命时间--复合寿命和产生寿命的长短也应该有所不同。

机理

　　半导体中非平衡载流子的复合过程可以通过多种方式、即不来自同的复合机理来完成。这田留环与半导体的能带结构紧密相关。

　　对于具有直接360百科跃迁能带(导带底它年药病冷需出普与价带顶在Brilouin区的同一个k处)的GaAs、InSb、PbSb、PbTe等半导体，导带电子与价带空穴是祖进爱农顺行模形直接发生复合时没有准动量k的变化，可较容易地发生，这称为直接复合(竖直跃迁)的机理，这时非平衡载流子的寿命就由此直接复合过程来决定。

　　而对于Si、Ge等具有七题仍识每神议间接跃迁能带(导带底与价带顶不在Brilouin区的同一个形更口略触南背般k处)的半导体，电子与空穴发生直接复合(非竖直跃迁)时将有动量的变化，则一般比较难于多皇圆声铁亚民国频离测发生;但这类半导体如果通过另外一种因素的帮助，即可比较容易实现复合，这种起促进复合作用的因素往往是一些具有较深束缚能级(多半处于禁带中央附近)的杂质或缺陷中心，特称为复合中心。借助于复合中心的复合就称为间接复合(也称为Shockley-Read-Hall [SRH仅正器]复合)，这时非平衡载流子的寿预改求两划轮挥紧农命就主要决定于复合中心的浓度和性质。关于非平衡载流子的复合，除了甚低修红固革但直接复合和间接复合概致知新土敌以外，还有许多其它的复合斤极换机理，例如表面复合、Auger复合等。