47. Na modelu pasmowym przedstaw procesy: generacji prostej i pośredniej, rekombinacji prostej i pośredniej. Jakie są skutki występowania tych procesów w materiałach półprzewodnikowych?
Generacja prosta – bezpośrednie przejście elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa
z równoczesnym utworzeniem dziury w paśmie podstawowym. Zwykle zachodzi pod wpływem padającego fotonu (przerwa energetyczna jest zbyt duża, by mogła zostać pokonana przez drgania cieplne)
Generacja pośrednia – przejście elektronu z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia (oraz powstanie dziury)
w dwóch etapach – najpierw z pasma walencyjnego do dozwolonych poziomów pasma wzbronionego (w wyniku defektów struktury krystalicznej – np. odpowiednich domieszek mogą się w paśmie wzbronionym pojawić dozwolone poziomy energetyczne), a następnie do pasma przewodzenia. Ze względu na mniejszą różnicę energii podczas skoków, bardziej prawdopodobna od bezpośredniej.
Rekombinacja prosta – bezpośredni spadek elektronu z pasma przewodnictwa do pasma walencyjnego, w wyniku którego z pasma walencyjnego znika dziura, a z pasma przewodnictwa elektron. Uwolniona energia może zostać wyemitowana w postaci fotonu (rekombinacja promienista) lub przekazana innemu nośnikowi prądu (rekombinacja niepromienista).
Rekombinacja pośrednia – elektron spadając z pasma przewodnictwa jest po drodze pułapkowany w paśmie wzbronionym (w stanach kwantowych istniejących z powodu defektów sieci krystalicznej). W tą samą pułapkę zostaje wciągnięta dziura i tam właśnie zachodzi rekombinacja.
SKUTKI:
- przewodnictwo dziurowe (generacja),
- zjawisko fotoelektryczne (generacja),
- zjawisko fotoemisji (rekombinacja).