半导体的光电导

1、半导体的光电导浏览585次半导体的光电导-正文半导体受光照而引起电导率的改变。最早是1873年W.史密斯在硒上发现的。20世纪的前40年内，又先后在氧化亚铜、硫化铊、硫化镉等材料中发现，并利用这现象制成几种可用作光强测量及自动控制的光电管。自40年代开始，由于半导体物理学的发展，先是硫化铅的，尔后是其他半导体的光电导得到了充分研究。并由此发展了从紫外、可见到红外各个波段的辐射探测器。研究这现象也是探索半导体基本性能的重要方法之一。电导率正比于载流子浓度及其迁移率的乘积。因此凡是能激发出载流子的入射光都能产生光电导。入射光可以使电子从价带激发到导带，因而同时增加电子和空穴的浓度；也可以使电子跃迁

2、发生在杂质能级与某一能带之间，因而只增加电子浓度或只增加空穴浓度。前一过程引起的光电导称为本征光电导，后一过程引起的光电导称为杂质光电导。不管哪一种光电导，入射光的光子能量都必须等于或大于与该激发过程相应的能隙AE（禁带宽度或杂质能级到某一能带限的距离），也就是光电导有一个最大的响应波长，称为光电导的长波限入0,若入0以？m计，AE以eV计则入0与AE的关系为。从入射光照射到半导体表面的瞬间开始，能带中的载流子浓度将不断增加。但随着载流子的增加，复合的机会也增多，经过一段时间后，就会达到载流子因光激发而增加的速率与因复合而消失的速率相等的稳定状态。这时能带中的载流子浓度减去光照之前原有的载流子

3、浓度就得到光生载流子浓度。到达这一稳定状态所需的时间就叫做光电导的弛豫时间，或响应时间。用适当的电子线路可以测量光生载流子所输出的电流，这个电流称为光电流。入射光的单位功率所产生的光电流，称为光电导的响应率。它代表样品的光电导过程的效率，与材料的基本参量，如载流子迁移率和寿命、样品的尺寸以及入射光的波长等有关。除掉载流子浓度增加可产生光电导外，由于光照引起载流子迁移率的改变也会产生光电导。有人称这类光电导为第二类光电导，以区别于上述载流子浓度增加的第一类光电导。InSb单晶在深低温的第二类光暗暗被被用导乍远红外探测器半导体无光照时为暗态，此时材料具有暗电导；有光照时为亮态，此时具有亮电导。如果

4、给半导体材料外加电压，通过的电流有暗电流与亮电流之分。亮电导与暗电导之差称为光电导，亮电流与暗电流之差称为光电流。载流子科技名词定义中文名称:载流子英文名称:chargecarrier定义:在半导体内运动的电荷载体。一般指其中的自由电子或空穴。所属学科:电力（一级学科）；通论（二级学科）载流子释词：电流载体，称载流子。在物理学中，载流子指可以自由移动的带有电荷的物质微粒，如电子和离子。在半导体物理学中,电子流失导致共价键上留下的空位（空穴引）被视为载流子。金属中为电子，半导体中有两种载流子即电子和空穴。在电场作用下能作定向运动的带电粒子。如半导体中的自由电子与空穴，导体中的自由电子，电解液中的

5、正、负离子，放电气体中的离子等。目录学术解释学术定义参考资料-推算公式寿命编辑本段学术解释载流子在学术文献中的解释：1、不论是N型半导体中的自由电子,还是P型半导体中的空穴，它们都参与导电，统称为载流子“载流子导电是半导体所特有的2、关于气体导电众所周知，导体之所以容易导电，是因为导体中存在大量的可以自由移动的带电物质微粒，称为载流子.在外电场的作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流”编辑本段学术定义在半导体中载运电流的带电粒子一一电子和空穴，又称自由载流子。在一定温度下，半导体处于热平衡状态,半导体中的导电电子浓度nO和空穴浓度p0都保持一个稳定的数值，这种处于热平衡状态下的导电电子和空穴

6、称为热平衡载流子。编辑本段参考资料-推算公式在本征半导体中只发生热激发时,电子数目等于空穴数目，这时热平衡载流子浓度为式中mO为电子质量，kg;mn*为电子有效质量,kg;mp*为空穴有效质量，kg;k为玻耳兹曼常数,J/K;Eg为禁带宽度,eV;ni为本征载流子浓度,cm-3;T为绝对温度,K。对干杂质半导体,N型半导体中的电子和P型半导体中的空穴称为多数载流子（简称多子）,而N型半导体中的空穴和P型半导体中的电子称为少数载流子（简称少子）。在强电离的情况下,N型半导体中多子浓度nn及少子浓度pn分别为P型半导体中多子浓度pp及少子浓度np分别为上二式中ND为施主杂质浓度,cm-3;NA为受

7、主杂质浓度,cm-3。如果对半导体施加外界作用（如用光的或电的方法）,破坏了热平衡条件，使半导体处于与热平衡状态相偏离的状态，则称为非平衡状态。处于非平衡状态的半导体，其载流子比平衡状态时多出来的那一部分载流子称为非平衡载流子。在N型半导体中,把非平衡电子称为非平衡多数载流子，非平衡空穴称为非平衡少数载流子。对P型半导体则相反。在半导体器件中，非平衡少数载流子往往起着重要的作用。编辑本段寿命载流子寿命lifetimeofcarriers非平衡载流子在复合前的平均生存时间，是非平衡载流子寿命的简称。在热平衡情况下，电子和空穴的产生率等于复合率，两者的浓度维持平衡。在外界条件作用下（例如光照）,将

8、产生附加的非平衡载流子，即电子一空穴对；外界条件撤消后，由于复合率大于产生率，非平衡载流子将逐渐复合消失掉，最后回复到热平衡态。非平衡载流子浓度随时间的衰减规律一般服从exp（-t/T）的关系,常数T表示非平衡载流子在复合前的平均生存时间，称为非平衡载流子寿命。在半导体器件中，由于非平衡少数载流子起主导作用，因此T常称为非平衡少数载流子寿命，简称少子寿命。T值范围一般是10-1103US。复合过程大致可分为两种：电子在导带和价带之间直接跃迁,引起一对电子一空穴的消失,称为直接复合；电子一空穴对也可能通过禁带中的能级（复合中心）进行复合,称为间接复合。每种半导体的r并不是取固定值,将随化学成分和

9、晶体结构的不同而大幅度变化，因此,寿命是一种结构灵敏参数。t值并不总是越大越好。对于Si单晶棒和晶体管的静态特性来说,希望t值大些。但是,对于在高频下使用的开关管，却往往需要掺杂（扩散金），以增加金杂质复合中心，降低T值,提高开关速度。近年来，在电力电子器件生产中，常用电子束辐照代替掺金，降低t值。在Si和GaAs材料、器件和集成电路生产过程是率经常检测的重要参数。科技名词定义中文名称：迁移率英文名称：mobility定义：在单位电场强度作用下，载流子获得的漂移速度，称为载流子的迁移率。所属学科：机械工程（一级学科）；仪器仪表材料（二级学科）；半导体材料（仪器仪表）（三级学科）本内容由全国科学

10、技术名词审定委员会审定公布迁移率迁移率是指载流子（电子和空穴）在单位电场作用下的平均漂移速度即载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度，运动得越快，迁移率越大；运动得慢，迁移率小。溶液中带电粒子在电场（E）中向着与它相异电荷的电极移动，它的移动速度（V）是电场（E）和粒子的有效迁移率（m）的乘积，即:V=mE。迁移率模型提出的背景2003年7月巴塞尔委员会发布了巴塞尔新资本协议，作为影响全球金融界最为深刻的风险管理原则,2009年国内将有10家左右的大银行推行基于内部评级法的风险管理模式并全面实施新巴塞尔资本协议。新巴塞尔协议全面考虑商业银行经营业务时的四种风险：市场风险、流动性风险信用风险和操

11、作风险，根据各项资产的风险权重来决定资产充足率标准。就信用卡业务风险类型和内容而言，市场风险主要是指利率风险、汇率风险以及市场准入度；流动性风险是隔夜货币市场需求(如特殊个人或群体的消费模式改变引起的流动性风险)，此内容为新增；信用风险是指信用评级过程、催收策略中的违约风险，在新协议中此范围有所扩大，违约损失不仅包括坏帐核销额，还包括因为违约而造成的手续费收入减少及催收和坏帐核销过程中的管理费用；操作风险是指交易处理风险和内部人员欺诈风险，旧框架下几乎不考虑，新框架下列入，发卡机构通过制定风险防范策略、进行交易数据跟踪等可有效降低此类风险。新协议下，对信用风险的计量有三种方法：标准法、内部初级

12、评级法和内部高级评级法。新协议下还专门对零售风险敞口作了规定，并将零售风险敞口划为三类，信用卡业务属于合格的循环零售风险敞口QRRE(QualifyingRevolvingRetailExposures)，规定只可采用内部评级高级法，不可采用内部评级初级法。内部评级法主要依靠四方面的数据，一是违约率(Probabilityofdefault,PD)，即特定时间段内借款人违约的可能性；二是违约损失率(Lossgivendefault，LGD)，即违约发生时风险暴露的损失程度；三是违约风险暴露(Exposureatdefault，EAD)，即对某项贷款承诺而言，发生违约时可能被提取的贷款额；四是期

13、限(Maturity，M)，即某一风险暴露的剩余经济到期日，前三项完全是银行提供的估计值。相对公司风险暴露的内部评级法而言，在此不需计算单笔的风险暴露，但需要计算一揽子同类风险暴露的估计值。另外，2003年年底修订的国际会计准则第39号：金融工具确认和计量认为，随着金融工具的不断创新和普遍使用，历史成本会计已经不能满足银行会计处理的需要，公允价值会计更符合当前银行业的风险管理惯例，对金融工具的确认和计量提出了新的要求，被视为是对银行业最具影响力的国际会计准则。迁移率模型的地位在2006新企业会计准则第22号金融工具确认和计量中得到了确认，即“商业银行采用组合方式对贷款进行减值测试的，可以根据自身风险管理模式和数据支持程度，选择合理的方法确认和计量减值损失，比如迁移模型法、滚动率模型法等。”1中国上市公司使用迁移模型法哈空调(600202)2008年3月11日公布2007年报。公司实现营业收入122,946.34万元，同比增长约45%；实现净利润23,558.16万元，同比