以半導體物理的角度解析 一個n型砷化鎵樣品的少數載子生命週期為210^-7s 。照射於此樣品的光之光子能量為hv=1.65eV且可使樣品於半導體表面產生過量載子,其濃度為5*10^15 (cm^-3 )。(a)決定所需入射光的能量密度 ;(b)在什麼深度下,其產生過量載子的速率為表面處速率的1/10。

时间: 2024-03-26 19:37:54 浏览: 112
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半导体器件寿命测试

首先,我们可以利用以下公式计算出光子的能量密度: 能量密度 = 光子能量 / 容积 其中,容积可以取为 1 cm^3。 (a) 所需入射光的能量密度为: 能量密度 = 1.65 eV / (1 cm^3) = 2.64 × 10^16 J/cm^3 (b) 我们可以利用以下公式计算出深度为 x 处的过量载流子速率: R(x) = R(0) exp(-x/L) 其中,R(0) 为表面处的过量载流子速率,L 为少数载流子扩散长度。根据题意,我们可以得到: R(0) = 5 × 10^15 cm^-3 s^-1 L = (少数载流子扩散系数)×(少数载流子寿命)= (25 cm^2/s)×(210 × 10^-7 s)= 5.25 × 10^-4 cm 因为我们要求的深度处的过量载流子速率为表面处速率的 1/10,所以有: R(x) = R(0) × (1/10) = 5 × 10^14 cm^-3 s^-1 带入公式,有: R(x) = 5 × 10^14 cm^-3 s^-1 = 5 × 10^15 cm^-3 s^-1 × exp(-x/L) 解得: x = 2.1 μm 因此,在深度为 2.1 μm 处,其产生过量载流子的速率为表面处速率的 1/10。
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