14.Роль глубоких центров в полупроводниках (толық емес)

Жартылайөткізгіштіктердің терең орталықтарын орталық деп атау қалыптасқан (қоспа немесе кристалл ақаулары),энергия ионизациясы тыйым салынған зонада енінің кеңдік тәртібін иемденуде.Жартылай өткізгіштерде мұндай орталықтардың бар болуы,фотоөткізгіштіктің өмір сүруінің ауысуына алып келеді.Терең орталықтарды зерттеу жартылайөткізгіштердің жалпы теориясын қалыптастыруда маңызды,сонымен қатар жартылайөткізгіштік құралдарды өңдеу,терең орталықтардың қатысуымен қоспаны сіңірумен жұмыс істейді.Жартылайөткізгіштегі физикалық процестерді сипаттауға терең орталықтар жауапты,сонымен қатар орталықта спектрлік және толқындық энергетикалық есептеу тәсілдері болуы керек.

15.Глубокие и мелкие центры. Их влияние на процессы рекомбинации носителей заряда.(т.Е)

Жартылай өткізгіштегі тиым салынған зонаның рұқсат етілген күйі «ұсақ» және «терең» болып бөлінеді.Бұндай бөліну шартты түрде ғана, әдетте «ұсақ» цетрлер деп ионизациялау энергиясының деңгейі , ал «терең» центрлердің ионизациялау энергиясының деңгейі жақын.Мысал ретінде SiC карастырсақ. SiC үшін бұндай бөліну шартты , себебі маңызды акцепторлы және донорлы деңгейлерінәң ионизациялау энергиясының мәнітең.SiC – ң деңгейі терең болып табылады.

16.Равновесные и неравновесные носители заряда. Время жизни неравновесных носителей.

Жартылайөткізгіштердегі еркін заряд тасымалдаушылардың пайда болуы электрондардың валенттік аумақтан өткізгіш аумаққа өтуімен байланысты. Мұндай ауысуды жүзеге асыру үшін электрон тыйым салынған аумақтан ары қарай өтуге жеткілікті энергияға ие болуы керек. Бұл энергияны электрон жылулық тербелістер жасайтын тордың иондарынан алады. Осылай электронның тыйым салынған аумақтан ары қарай өте алуы әдетте тордың жылулық энергиясы арқылы жүзеге асады. Жылулық тепе-теңдік күйдегі термиялық қоздыру арқылы пайда болған заряд тасымалдаушылардың концентрациясы тепе-тең заряд тасымалдаушылар д.а. Алайда жылулық қоздырудан басқа еркін заряд тасымалдаушылардың пайда болуы басқа да себептерге байланысты болуы мүмкін. Мысалы, жартылайөткізгішті фотондармен немесе үлкен энергиялы бөлшектермен сәулелендіру арқылы, соққылық ионизациялау арқылы, немесе басқа денеден (инжекция) жартылайөткізгішке заряд тасымалдаушыларды енгізу арқылы т.б. нәтижесінде. Осылай пайда болған артық заряд тасымалдаушылар тепе-теңсіз заряд тасымалдаушылар д.а. Бұдан заряд тасымалдаушылардың толық концентрациясы:

   (1)

   (2)

Термодинамикалық тепе теңдікте генерация және рекомбинация процесстері өзара теңеседі. G₀ - арқылы генерацияланатын , ал R₀- арқылы бір уақытта кристалдың бірлік көлемінен рекомбинацияланатын электрон кемтік қосақтар санын белгілейік. Рекомбинацияның ықтималдылығы еркін заряд тасымалдаушылардың концентрациясының көбейтиндісіне пропорционал, сондықтан Мұндағы- рекомбинациялау коэффициенті. Жартылай өткізгіштің тепе теңдік күйі үшін келесі теңдік тура R₀ = G₀ Бұл тепе теңдік күйінің теңдеуі. Тепе тең және тепе тең емес заряд тасымалдаушылардың энергия бойынша таралуы бірдей болады. Бұл процесс тепе тең емес электрондар артық энергиясын беріп өткізшіщтік зонаның төменгі шетіне түскендей болса, ол тепе тең емес кемтіктер артық энергиясын беріп валенттік зонаның жоғарға шетіне көтеріледі. Егер бұл жағдайда тепе тең емес з.т. концентрациясы тепе теңдіктегілерден аз ғана ерекшеленсе, онда кристалға тепе тең емес з.т. кинетикалық энергиясын беруі тордың энергиясын өзгертпейді, ол осылайша кристалдың температурасын да өзгертпейді, сондықтан тепе тең заряд тасымалдаушының концентрациясы өзгереді. Генерация процесімен қатар рекомбинация процесі де жүреді және стационар күйде бірлік уақыт ішінде коваленттік байланысының үзілуі нәтижесінде қозған электрондар мен кемтіктердің саны осы уақыт ішінде рекомбинацияланған электрондар мен кемтіктердің санына тең. Тепе тең емес з.т. өте аз уақыт өткеннен кейін физикалық энергиясы тұрғысынан тепе теңдік күйдегіден ажыратылмай қалғандықтан олар тепе тең з.т сияқты - рекомбинациялау коэффициентіне ие деп санауға болады.

Тасымалдаушының еркін күйде болатын уақыты (электрон - өткізгіштік зонасында, кемтік - валенттік зонада)   еркін тасымалдаушының өмір сүру уақыты деп аталады. Өмір сүру уақытын анықтаушы ең негізгі процесс ретінде рекомбинация – электрон мен кемтіктің қосылу процесі болып табылады. Рекомбинацияның жылдамдығы біртекті емес заряд тасымалдаушылардың концентрациясына пропорционалды. Осы себепті шалаөткізгіштің жарықтануы кезінде фотоөткізу қабілеті біртіндеп өседі. Рекомбинация жылдамдығының өсуімен фотоөткізудің өсу жылдамдығы төмендей түседі және бірнеше уақыт өткен соң, стационарлы фотоөткізгіштік қалыптасады. Оған біртекті емес nст  электрондар мен рст  кемтіктердің стационарлы концентрациясы сай келеді. Фотоөткізгіштіктің өсуі мен шөгуі фотоөткізушіліктің релаксациясы деп аталады. 

–Тепетеңсіз заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақыты.

Жартылай өткізгіш үшін электрон мен кемтіктің санының азаю жылдамдығы бір біріне тең және мәні электрон кемтік қосақтың өмір сүру уақытын анықтайды. Тепе тең емес з.т. көлемдік өмір сүру уақытының мәні жартылай өткізгіштің материалына және оның тазалық деңгейіне тәуелді, 10 ^-2 мен 10 ^-8 ге дейін кең шекте өзгеруі мүмкін.