Tópicos Especiais de Física Atômica e Molecular e Ótica

A interação de íons energéticos com a matéria: aspectos básicos e aplicações

Tempos de vida, mobilidade, defeitos:medidas de transientes de voltagem,

corrente e capacitância(Parte 1)

Prof. Marcelo M. Sant’Anna

2009.2 - Aula 8

Motivação

Algumas animações para introduzir o tempo

Transiente em uma junção p-n

http://www.sunspotenergy.com/flash/solar_cell_e.swf

Mais uma célula solar (atenção para os buracos)

http://www.cs.sbcc.cc.ca.us/~physics/flash/siliconsolarcell/pnjunction.swf

Outra animação sobre a junção pn

http://www.personal.psu.edu/users/i/r/irh1/SWF/Semiconductors.swf

Uma animação mais geral

http://pvcdrom.pveducation.org/SEMICON/Animations/pn-junction.swf

Tempo de vida dos portadores

Geração e recombinação

Mecanismos de recombinação

http://pvcdrom.pveducation.org/SEMICON/RECTYPE.HTMVejamos também:

Shockley-Read-Hall

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

A taxa de recombinação R expandida até termos cúbicos nas densidades

São densidades no equilíbrio

São excessos nas densidades de portadores

com

Na ausência de trapping: (lembrar ainda que )

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

Definimos o tempo de vida de recombinação

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

e

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

com

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

Modelagem para um semicondutor tipo-p: Recombinação dos elétrons (portadores minoritários)

Simplificações para “low-level injection” e para “high-level injection”

(O nível de injeção é importante durante medidas de tempo de vida de portadores)

Um exemplo

Tempo de vida de recombinação

• Um exemplo de técnica de medida elétrica: “Open-circuit voltage decay (OCVD)”

Open-circuit voltage decay (OCVD)

np é o excesso de densidade de portadores de carga na região quase-neutra na borda da scr. Vj é a voltagem na junção. Vd ~ Vj é a voltagem no diodo

(uma medida de Vj(t) é uma medida da dependência temporal do excesso de np)

Open-circuit voltage decay (OCVD)