LFE8731

   載流子能級(jí)和陷阱能級(jí)

   非金屬材料中,載流子濃度和遷移率情況非常復(fù)雜,上述的Dmde公式不再適用。研究非金屬材料的導(dǎo)電性,必須考慮以下因素:

    非金屬材料中本征載流子濃度很低,高導(dǎo)電性的非金屬材料必須通過(guò)形成非本征載流子實(shí)現(xiàn)。因此,這些材料在導(dǎo)電時(shí),通常存在空間電荷和接觸電勢(shì)。對(duì)于非本征載流子的獲得,無(wú)機(jī)半導(dǎo)體主要通過(guò)摻雜方式,有機(jī)半導(dǎo)體主要通過(guò)電極注人或者摻雜。這些非本征載流子使材料中存在過(guò)剩電荷,導(dǎo)致了空間電荷的形成。材料內(nèi)部的空間電荷分為移動(dòng)和束縛兩類(lèi),二者的濃度強(qiáng)烈依賴于溫度和電場(chǎng)強(qiáng)度。移動(dòng)電荷對(duì)電流和材料內(nèi)部的電場(chǎng)分布都有貢獻(xiàn);而束縛電荷只影響材料的內(nèi)部電場(chǎng),對(duì)電流沒(méi)有貢獻(xiàn)。另外,在電荷注人的接觸界面經(jīng)常產(chǎn)生不確定的電勢(shì)降�？傊�,由于空間電荷和接觸電勢(shì)的存在,使非金屬材料的∴/曲線通常不是線性關(guān)系,歐姆定律也通常不能適用。

    與金屬材料中分布在費(fèi)米能級(jí)附近的、以能帶模式輸運(yùn)的電子載流子不同,非金屬材料中既有電子載流子,又有空穴載流子,它們分別分布在導(dǎo)帶(最低空置軌道)能級(jí)或者價(jià)帶(最高填充軌道)能級(jí)附近,如圖2.”(b)~(c)所示。此外,這些非金屬材料中還有可能存在陷阱能級(jí)(圖2.72(d))。