雪体特理黄尾躔库_20050404 电子和空穴的浓度满足:n0P0=NN,eM 在外界的影响作用下,电子和空穴浓度可能偏离平衡值。如本征光吸收将产生电子一空穴对。 即有:Mn=n-n0,4=P-P0--称为非平衡载流子 Q0207006以在P型材料形成的PN结为例,简述光生伏特效应? 利用扩散掺杂的方法,在P型半导体的表面形成一个薄的N型层,在光的照射下,在PN结及其 附近产生大量的电子和空穴对,在PN结附近一个扩散长度内,电子一空穴对还没有复合就有可能 通过扩散达到PN结的强电场区域(PN结自建电场),电子将运动到N型区,空穴将运动到P型区, 使N区带负电、P区带正电,在上下电极产生电压 光生伏特效应。 Q02_07007什么是异质结的窗囗效应? 光子能量小于宽带隙的N型层,即hv<(E8),可以透过N型层,在带隙较窄的P型层被吸收。 用同质PN结制作光电池,入射光的大部分在表面一层被吸收,由于表面缺陷引起的表面复合和高 掺杂层中载流子寿命低等因素,使得一些电子一空穴对不能到达强电场以前,就发生了复合,降低 了太阳能电池的效率。利用异质结的窗口效应,可以有效地减小电子一空穴的复合率,提高太阳能 电池的光电转换效率。 Q02_07008对于掺杂的N型半导体在热平衡下,为什么导带中电子的浓度越高,价带中空穴的浓 度越低? 半导体中的电子和金属中的电子一样服从费密一一狄拉克统计。 导带中电子浓度:n=Neb和价带中空穴浓度:p=N,eb,m=NN,eb 在N型半导体中,施主越多,激发到导带中的电子越多,电子跃迁与价带中空穴发生复合的几率越 大,因此满带中的空穴越少。 Q0207009什么是本征光吸收跃迁和电子一空穴复合发光? 本征光吸收:光照可以将价带中的电子激发到导带中,形成电子一空穴对,这一过程称为本征光 吸收。电子一空穴对复合发光是本征光吸收的逆过程,即导带底部的电子跃迁到价带顶部的空能级 发出能量约为带隙宽度的光子。 Q0207010为什么半导体掺杂可以提高其导电能力? 理想的半导体材料是没有缺陷或没有杂质,半导体中的载流子只能是激发到导带中的电子和价带 中的空穴。对纯的半导体材料掺入适当的杂质,也能提供载流子。因此实际的半导体中除了与能带 对应的电子共有化状态以外,还有一些电子可以为杂质或者缺陷原子所束缚,束缚电子具有确定的 能级,杂质能级位于带隙中接近导带的位置,在一般温度下即可被激发到导带中,从而对半导体的 导电能力产生大的影响 Q0207011什么是P型和N型半导体? REVISED TIME: 05-9-16 CREATED BY XCH固体物理_黄昆_题库_20050404 电子和空穴的浓度满足： k T E B g n p N N e − 0 0 = − + 在外界的影响作用下，电子和空穴浓度可能偏离平衡值。如本征光吸收将产生电子—空穴对。 即有： 0 p p p0 ∆n = n − n , ∆ = − ——称为非平衡载流子 Q02_07_006 以在 P 型材料形成的 PN 结为例，简述光生伏特效应? 利用扩散掺杂的方法，在 P 型半导体的表面形成一个薄的 N 型层，在光的照射下，在 PN 结及其 附近产生大量的电子和空穴对，在 PN 结附近一个扩散长度内，电子－空穴对还没有复合就有可能 通过扩散达到 PN 结的强电场区域（PN 结自建电场），电子将运动到 N 型区，空穴将运动到 P 型区， 使 N 区带负电、P 区带正电，在上下电极产生电压 —— 光生伏特效应。 Q02_07_007 什么是异质结的窗口效应？ 光子能量小于宽带隙的 N 型层，即h Eg N ν < ( ) ，可以透过 N 型层，在带隙较窄的 P 型层被吸收。 用同质 PN 结制作光电池，入射光的大部分在表面一层被吸收，由于表面缺陷引起的表面复合和高 掺杂层中载流子寿命低等因素，使得一些电子－空穴对不能到达强电场以前，就发生了复合，降低 了太阳能电池的效率。利用异质结的窗口效应，可以有效地减小电子－空穴的复合率，提高太阳能 电池的光电转换效率。 Q02_07_008 对于掺杂的 N 型半导体在热平衡下，为什么导带中电子的浓度越高，价带中空穴的浓 度越低？ 半导体中的电子和金属中的电子一样服从费密——狄拉克统计。 导带中电子浓度： k T E E B F n N e − − − − = 和价带中空穴浓度： k T E E B F p N e − + − = + ， k T E E B np N N e − − + − = − + 在 N 型半导体中，施主越多，激发到导带中的电子越多，电子跃迁与价带中空穴发生复合的几率越 大，因此满带中的空穴越少。 Q02_07_009 什么是本征光吸收跃迁和电子－空穴复合发光？ 本征光吸收：光照可以将价带中的电子激发到导带中，形成电子—空穴对，这一过程称为本征光 吸收。电子－空穴对复合发光是本征光吸收的逆过程，即导带底部的电子跃迁到价带顶部的空能级， 发出能量约为带隙宽度的光子。 Q02_07_010 为什么半导体掺杂可以提高其导电能力？ 理想的半导体材料是没有缺陷或没有杂质，半导体中的载流子只能是激发到导带中的电子和价带 中的空穴。对纯的半导体材料掺入适当的杂质，也能提供载流子。因此实际的半导体中除了与能带 对应的电子共有化状态以外，还有一些电子可以为杂质或者缺陷原子所束缚，束缚电子具有确定的 能级，杂质能级位于带隙中接近导带的位置，在一般温度下即可被激发到导带中，从而对半导体的 导电能力产生大的影响。 Q02_07_011 什么是 P 型和 N 型半导体？ REVISED TIME: 05-9-16 - 7 - CREATED BY XCH