Физика твердого тела и полупроводников. Определение времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции проводимости

Министерство образования и науки Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

 
 
 
 
 
 
Р.П. ДИКАРЕВА, С.П. ХАБАРОВ 
 
 
 
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА  
И ПОЛУПРОВОДНИКОВ 
 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ  
НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА  
МЕТОДОМ МОДУЛЯЦИИ ПРОВОДИМОСТИ 
 
 
Учебно-методическое пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК  
2011 

УДК 539.2(075.8) 
         Д 451 
 
 
Рецензенты:  В.А. Гайслер, проф., д-р физ.-мат. наук 
  
 
В.М. Меренков, доц., канд. техн. наук 
 
 
 
Работа подготовлена на кафедре 
полупроводниковых приборов и  микроэлектроники 
и утверждена Редакционно-издательским советом университета  
в качестве учебно-методического пособия 
для студентов III курса дневного и заочного отделений РЭФ 
(направления 210100, 210600) 
 
 
 
Дикарева Р.П. 
Д 451     Физика твердого тела и полупроводников. Определение времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции 
проводимости: учеб.-метод. пособие / Р.П. Дикарева, С.П. Хабаров. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. – 24 с. 
ISBN 978-5-7782-1667-9 
 
Дано краткое описание способа измерения времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции проводимости точечного 
контакта. Измерения проводятся на образцах германия и кремния. В работе рассмотрен вопрос о времени жизни неосновных носителей заряда и 
изложена теория механизма рекомбинации через локальные центры захвата. Приведены краткие теоретические сведения о неравновесных процессах  в полупроводниковых материалах, дано описание лабораторной 
установки, изложена методика проведения эксперимента и обработки 
экспериментальных данных, указаны требования к отчету. В конце описания лабораторной работы приведены контрольные вопросы для самоподготовки студентов и список рекомендованной литературы. 
. 
УДК 539.2(075.8) 
 
ISBN 978-5-7782-1667-9 
  Дикарева Р.П., Хабаров С.П., 2011 
 Новосибирский государственный   
технический университет, 2011      

ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ  
НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА  
МЕТОДОМ МОДУЛЯЦИИ ПРОВОДИМОСТИ 

Цель работы – измерение времени жизни неосновных носителей заряда методом модуляции проводимости точечного контакта. Измерения проводятся на образцах германия и кремния. В работе рассмотрен вопрос о времени жизни неосновных носителей заряда и 
изложена теория механизма рекомбинации через локальные центры 
захвата. 
 
 
1. Теоретическое введение 

1.1. Время жизни неосновных носителей заряда 

Свободные носители заряда, возникающие в результате термической генерации и находящиеся в тепловом равновесии с кристаллической решеткой, называются равновесными. 
Одновременно с генерацией свободных носителей  идет процесс 
рекомбинации: электроны возвращаются в свободные состояния в валентной зоне, в результате чего исчезают свободный электрон и свободная дырка. 
Помимо тепловой генерации имеются другие механизмы, приводящие к возникновению свободных носителей заряда. Например, они 
могут образовываться при облучении полупроводника светом; в результате генерации с помощью p–n-перехода; за счет разрыва валентных связей в сильных электрических полях. 
Во всех этих случаях создается некоторая концентрация неравновесных свободных электронов ∆n и дырок ∆p, которые в момент возникновения могут иметь кинетическую энергию, значительно превышающую среднюю тепловую энергию равновесных частиц.