Что такое уровень инжекции (физика полупроводников)?

В настоящее время я читаю журнальные статьи о физике полупроводников в солнечных батареях. Что такое уровень впрыска?

Попробую начать с того, что я понимаю. Фотоны, попадая на кремний, заставляют его электроны переходить в более высокое энергетическое состояние. Некоторые из этих электронов прыгают достаточно высоко, чтобы перейти из валентной зоны в зону проводимости, способствуя тем самым прохождению электрического тока. Теперь, как долго эти электроны остаются в зоне проводимости и продолжают течь? Я считаю, что это то, что называется временем жизни носителя.

Я только что прочитал, что срок службы носителя зависит от уровня впрыска. Я думаю, что уровень инжекции — это скорость, с которой электроны прыгают в зону проводимости. Я на правильном пути?

  1. Что такое уровень впрыска?
  2. Какова его единица измерения?
  3. Каковы некоторые распространенные способы его измерения?
Могу я предложить теги semiconductor-physicsи photovoltaics?
конечно, хорошая идея. Я также добавил solid-state-physics, но если этот тег на самом деле не относится к этому вопросу, вы можете удалить его. (Я сам занимаюсь физикой элементарных частиц, поэтому я немного не понимаю, что именно представляет собой физика твердого тела / конденсированного состояния)
@ Дэвид: Спасибо. solid-state-physicsвполне подходит.
@David: как следует из названий, физика конденсированного состояния исследует все формы конденсированного вещества (но также и некоторые связанные физические системы), в то время как физика твердого тела изучает только твердую фазу (по большей части кристаллы). Конечно, это не совсем так, но по большей части: SSP является подмножеством CMP.

Ответы (2)

  1. уровень впрыска определяется как дельта н / п 0 где дельта н - избыток плотности неосновных носителей (например, электронов) в неравновесном состоянии, в то время как п 0 – равновесная плотность основных носителей (например, дырок).

  2. Из формулы, представляющей собой отношение двух очень близких плотностей, видно, что уровень впрыска безразмерен; «высокий» и «низкий» уровень впрыска обычно означают значения, которые намного больше или намного меньше единицы.

  3. Методы определения уровня зависят от контекста и сообразительности физика или инженера. В различных контекстах это может быть определено барьером, образованным на границе раздела металл-диэлектрик; по методу, описанному Кобаяши и Кимурой; от абсолютного значения фотопроводимости, измеренного где-то; от смещения освещения; и т. д. Я думаю, что было бы плохо с моей стороны притворяться, что я на самом деле являюсь экспертом во всех этих экспериментальных вещах.

Привет ЛМ

Связано ли это со скоростью, с которой электроны прыгают в зону проводимости? Я был на правильном пути, представляя контекст? Точно так же, исходя из вашего пункта № 1, определяется ли уровень инжекции при изготовлении устройства или зависит от ситуации (например, количество солнечного света, попадающего на солнечный элемент)?

Для 3: не так уж часто измеряют сам уровень впрыска. Для солнечного элемента вы можете измерить/рассчитать количество электронов, создаваемых, например, освещением, и умножить это значение на время жизни (меньшинства) носителей. В результате вы получите избыточную плотность носителей ( дельта н ).

Уровень инжекции зависит, как писал Л.М., от соотношения между избыточной концентрацией носителей ( дельта н ) и плотность основных носителей p0 (в основном легирование N - для простоты) → Уровень впрыска зависит от соотношения между дельта н и Н .

Уровень инжекции важен, потому что он дает вам подсказку, какой канал рекомбинации ограничивает производительность (то есть срок службы) вашего солнечного элемента. При низкой инжекции она ограничивается рекомбинацией дефектов, при высокой инжекции - оже-(непрямая полупроводниковая, как Si) или излучательная (прямая полупроводниковая, как GaAs) рекомбинация.

Что такое уровень инжекции (физика полупроводников)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v