半导体热平衡的意义

半导体热平衡的意义,第1张

热平衡指的是半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡,其浓度是恒定的,载流子的数量与能量都是平衡的;2、相反非热平衡指的就是系统没有统一的费米能级,载流子的数量与能量都是不平衡的;3、还有一个是准平衡,例如在注入非平衡载流子后,经过晶格弛豫后的状态,数量没有达到平衡,但是能量达到了平衡.因为电子系统的平衡是通过热跃迁实现的,在一能带范围内,热跃迁是十分频繁的,极短时间(晶格弛豫时间)就能达到一个能带内的热平衡.然而,电子在两个能带之间(导带与价带)热跃迁很少,所以导带和价带整体是不平衡的,而导带与价带各自是平衡,实际中分别引入了电子准费米能级和空穴总费米能级.

在一定的温度下,如果没有其他外界作用,半导体中的导电电子和空穴是依靠电子的热激发作用而产生的,电子从不断的热振动的晶格中获得能量,向具有高能量的量子态跃迁

同时 还有电子向晶格中释放能量,进而向具有低能量的量子态跃迁

这两个相反的过程之间将会建立起一个动态平衡的状态,即为热平衡状态

PS:还是在大学时学的呢,中间可能有些地方表述的不是很准确,希望对你有用

1、热平衡指的是半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡,其浓度是恒定的,载流子的数量与能量都是平衡的;2、相反非热平衡指的就是系统没有统一的费米能级,载流子的数量与能量都是不平衡的;3、还有一个是准平衡,例如在注入非平衡载流子后,经过晶格弛豫后的状态,数量没有达到平衡,但是能量达到了平衡。因为电子系统的平衡是通过热跃迁实现的,在一能带范围内,热跃迁是十分频繁的,极短时间(晶格弛豫时间)就能达到一个能带内的热平衡。然而,电子在两个能带之间(导带与价带)热跃迁很少,所以导带和价带整体是不平衡的,而导带与价带各自是平衡,实际中分别引入了电子准费米能级和空穴总费米能级。望采纳!


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