Excess Carrier, Excess Electron, Excess Hole   과잉 반송자, 과잉 캐리어, 과잉 전자, 과잉 정공

(2022-03-05)

Excess Minority Carrier, 과잉 소수 반송자


1. 과잉 반송자 (Excess Carrier)반도체에서, 외부 자극(열적 자극,광 펌핑,캐리어 주입 등)에 의해 ,
     열적 평형상태로부터 벗어난 반송자 (δn,δp)

     -  n = no + δn,  p = po + δp  

  ※ 과잉 반송자시간,공간에 따라 그 농도가 바뀌는 특성의 이해가 중요함
     - 이는 많은 반도체 소자들의 동작 해석에 기본이 됨
        . 통상, 과잉 생성된 캐리어는, 재결합 등에 의해 열평형상태로 복귀하나,
        . 반도체 소자에, 의도적(바이어스 인가 등)으로, 과잉 캐리어를 지속 주입시키면서 동작시킴


2. 과잉 반송자 농도상태별 구분열 평형 상태 ( np = nopo = ni2 )
     - 순 반송자 농도들이 시간에 따라 변하지 않음 (농도 일정)
        .  n(t) = no   (δn = 0)
           ..  생성률 = 재결합률 (Gno = Gpo = Rno = Rno)
           ..  외부로부터 소수 반송자 주입 없음

  ㅇ 비 평형 상태 ( np ≠ ni2 )
     - 순 반송자 농도들에 변화가 있음 (광 흡수 여기, 소수 반송자 주입 등)
        .  생성률 ≠ 재결합률

     - 과도 상태 :  n(t) = no + δn ≠ 일정  (δn : 과도적 생성 후 소멸)

     - 정상 상태 :  n(t) = no + δn = 일정  (δn : 시간 무관 일정)
        . 시간 무관하게 일정 비율생성과 재결합 유지


3. 과잉 반송자의 외부로부터 주입 수준별 구분  (☞ PN 접합 등 참조)

  ㅇ 고 수준 주입 (high-level injection) 
     - 과잉 소수 반송자 농도열평형 다수 반송자 농도와 비슷한 정도
        .  δn ≒ po (p형) 또는 δp ≒ no (n형)

  ㅇ 저 수준 주입 (low-level injection) : 실제 응용에서 보다 많이 쓰임
     - 과잉 소수 반송자 농도열평형 다수 반송자 농도 보다 훨씬 작은 정도
        .  δn << po (p형) 또는 δp << no (n형)


4. 비 평형상태 하 과잉 반송자 농도 관계식

  ㅇ 비평형상태 과잉반송자 농도
     

  *  준 페르미 레벨 (Quasi Fermi Level) : EFp, EFn
     - 진성 페르미 레벨 EFi열평형상태 하에서 만 의미가 있음
        . 따라서, 여기된(excited) 비평형상태 하의 과잉 반송자 해석에 준 페르미 레벨 사용

반도체 전하 이동
   1. 전하 이동   2. 표동(Drift)   3. 확산(Diffusion)   4. 확산 계수   5. 연속방정식,확산방정식   6. 확산 전류   7. 과잉 반송자   8. 쌍극 이동 방정식  


Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)               기술용어해설 후원
"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"