Ферми квазиуровень

Можно видеть, что при инжекции квазиуровни Ферми лежат ближе к соответствующим краям зон и смещены по отношению к равновесному уровню Ферми, и, кроме того, что для неосновных носителей заряда квазиуровень Ферми смещается сильнее, чем для основных носителей. [c.364]

Неявное определение концентраций носителей, основанное на изменениях потенциала и статистике зарядов, выполняется в предположении заданного квазиуровня Ферми. На самом деле квазиуровень Ферми неизвестен и его нужно определить. Он вычисляется неявно во внешнем цикле при решении уравнения непрерывности и определения концентраций носителей без изменения потенциала. Эти новые значения концентраций требуют повторного решения уравнения Пуассона, так что алгоритм возвращается к исходной позиции. В конечном счете решение сходится, а потенциал и концентрации удовлетворяют и уравнению Пуассона, и уравнению непрерывности. [c.373]

Три рассмотренных случая иллюстрируются энергетическими зонными диаграммами на рис.3.11. В первом случае (л, л >> Л ) энергетический уровень центров захвата , расположен ниже равновесного уровня Ферми и квазиуровня Ферми для электронов, во втором (я, л << Л ) — выше них, и только в третьем (я << Л) я ) квазиуровень Ферми для электронов, отщепивщись от равновесного уровня Ферми при освещении, пересекает Е,. Из (3.33) [c.94]

Можно показать, что в условиях квазиравновесия заполнение рекомбинационных центров электронами не определяется положением квазиуровней Ферми Р или Рр (в отличие от центров захвата — см. п.3.5.3). В качестве примера рассмотрим полупроводник л-типа (я >> р). Предположим, что энергетический уровень объемного центра рекомбинации совпадает с /, т.е. п = р = л а коэффициенты захвата электронов и дырок равны (а = ар). Поскольку энергетический уровень центра расположен значительно ниже равновесного уровня Ферми (я >> п ), то в равновесии центры полностью заполнены электронами ( = 1). Это следует и из соотношения (3.45), которое при сделанных допушениях упрошается /, = п 1[п + р"). При возрастании уровня инжекции величина р растет и в пределе большого отклонения от равновесия (я 5 р ) имеем 1/2. Но при столь высоких уровнях инжекции квазиуровень Ферми для электронов находится значительно выше, а квазиуровень Ферми для дырок — ниже / = Е,. Если бы заполнение рекомбинационных центров определялось положением Р то они должны были бы быть полностью занятыми, а если Рр — пустыми. Таким образом, для описания заполнения электронами центров рекомбинации в условиях квазиравновесия нужно вводить еще один квазиуровень Ферми, расположенный между Рп и Рр. Положение этого квазиуровня зависит не только от уровня инжекции, но и от параметров рекомбинационных центров. [c.99]

При дальнейшем анализе будем считать, что необходимое условие получения инверсной населенности и, следовательно, положительного коэ4х )ициента усиления заключается в том, что квазиуровень Ферми материала р-типа должен лежать в пределах зоны проводимости, т. е. Ерл - Ес- Обозначим через п значение п, необходимое для удовлетворения такому требованию. Эта величина может быть получена в результате интегрирования распределения электронной концентрации п (ej) по всей зоне проводимости при условии, что ерл- = ес- Тогда п (бз) dea = S (83) 2 (ea)de. , (8.2.3), [c.280]

Блочно-нелинейный итерационный процесс. Идея Гуммеля состоит, по существу, в решении полупроводниковых уравнений с независимой линеаризацией каждого уравнения в отдельности относительно основной переменной. На первом шаге методом Ньютона решается уравнение Пуассона в предположении, что квазиуровни Ферми являются известными функциями координат. На втором шаге решается одно из уравнений непрерывности в предположении, что потенциал и квазиуровень из другого уравнения непрерывности заданы. На третьем шаге решается второе уравнение переноса, при аналогичных предположениях. Эти три шага вьшолняются повторно до тех пор, пока не будет найдено согласованное решение. Затраты на один цикл этой блочнонелинейной итерации гораздо меньшие, чем на один шаг ньютоновской итерахщи, поскольку размерность каждой из решаемых линейных систем равна трети размерности полной системы. [c.413]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...