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半导体光电子器件的器件分类
分为三大类:①发光二极管 (LED) 和激光二极管(LD):将电能转换成光辐射的电致发光器件。
半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括发光二极管、红外光源、半导体发光数字管等。1·发光二极管发光二极管的管芯也是一个PN结,并具有单向导电性。
- 异质结光电子器件:由不同半导体材料形成的结,比如量子阱结构。- 多结光电子器件:具有多个能带隙的结结构,提高能量转换效率。
双极型器件是指器件内部的电子和空穴两种载流子都参与导电过程的半导体器件。这类器件的导通电阻小于0.09Ω,导通电压降低,阻断电压高,电流容量大。
- 体光电子器件:基于单一均匀半导体材料制成的器件。- 正反向结光电子器件:利用PN结或PIN结等结构实现光电转换。- 异质结和多结光电子器件:在不同半导体材料之间形成的结,用于提高性能或实现特定功能。
物理学专业中的半导体研究包括哪些内容?
研究半导体原子状态和电子状态以及各种半导体器件内部电子过程的学科。是固体物理学的一个分支。研究半导体中的原子状态是以晶体结构学和点阵动力学为基础,主要研究半导体的晶体结构、晶体生长,以及晶体中的杂质和各种类型的缺陷。
按照这样分类方法可将半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。 元素半导体 在元素周期表的ⅢA族至IVA族分布著11种具有半导性 的元素,下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。
第四部分,解决的是【半导体还有什么用】、【介绍特殊的半导体】这两个问题。光、热、磁效应的研究方法,与电效应是相通的,也是从载流子、能带、温度、杂质这几个方面去研究。
常用的半导体光电元件有哪些?
目前半导体元件包括 : 二极管、三极管、场效应管、晶闸管、达林顿管、LED以及含有半导体管的集成块、芯片等。
半导体发光器件是一种将电能转换成光能的器件。它包括发光二极管、红外光源、半导体发光数字管等。1·发光二极管发光二极管的管芯也是一个PN结,并具有单向导电性。
半导体器件的半导体材料是硅、锗或砷化镓,可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别,有时也称为分立器件。绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。
基本的半导体器件主要有以下几种:pn结二极管,金属氧化物场效应晶体管(MOS),双极晶体管(BJT),结型场效应晶体管。pn结二极管结构:其中pn结二极管由n型半导体和p型半导体接触产生。
非平衡载流子寿命
非平衡载流子寿命是指在半导体材料中,由于电场和浓度梯度的存在,电子和空穴的扩散速度不同,导致电子和空穴的寿命不同。因此,非平衡载流子寿命是指在非均衡状态下,电子和空穴的寿命不相等。
非平衡载流子的寿命与材料的能带结构、杂质浓度、温度和载流子的散射机制等因素有关。在半导体中,非平衡载流子的寿命由载流子的复合过程决定。
注入的非平衡载流子的复合不可能是瞬间完成的,需要经过一段时间;非平衡载流子通过复合而消亡所需要的时间,就称为非平衡载流子的复合寿命(简称为寿命)。
在半导体器件中,由于非平衡少数载流子起主导作用,因此τ常称为非平衡少数载流子寿命,简称少子寿命。τ值范围一般是10-1~103μs。
锗材料的一般非平衡载流子的寿命较高。非平衡载流子寿命是指当半导体由于外界作用注入非平衡载流子时,它处于非平衡状态。
硅的晶体结构更加完整。硅的非平衡载流子直接复合寿命比锗大,主要是由于硅的化学键能较高,电子极化较强,以及硅的晶体结构更加完整,这些特性使得硅中的载流子较锗更加稳定,因而其直接复合寿命更长。