半導体の基礎

キャリア生成とは、電子と正孔のペアを作成することを指します。

バンド間生成は、直接バンドギャップ半導体で熱励起または光子吸収を介して行われます。このような半導体では、価電子帯の最大値と伝導帯の最小値は同じ運動量を持ちます。

キャリアの間接生成は、フォノンから格子エネルギーを吸収することによって発生し、異なるモーメントで価電子バンドの最大と伝導バンドの最小を持つ間接バンドギャップ半導体で支配的です。

オージェ世代では、高エネルギーの粒子のエネルギーを消費してキャリアが生成されます。これらの同じ高エネルギー粒子は、衝撃イオン化中に利用可能な高電場を使用して複数の電子-正孔ペアを生成できます。

対照的に、組換えは電子と正孔を消滅させるプロセスです。

バンド間再結合では、電子が伝導から価電子バンドに遷移し、光子を放出します。

間接的な再結合では、トラップと呼ばれる局所的なエネルギー状態が伝導バンドと価電子バンドの間の遷移に利用され、エネルギーが熱として放出されます。

オージェ再結合には、電子と正孔の再結合が含まれ、結果として生じるエネルギーを別のキャリアに伝達します。