квазиуровни ферми

КВАЗИУРОВНИ ФЕРМИ - энергетич. уровни, характеризующие заполнение разрешённых энергетич. зон носителями заряда в полупроводниках в неравновесных условиях. В состоянии термодинамич. равновесия распределение носителей по энергиям описывается Ферми - Дирака статистикой и определяется темп-рой Т и ферми-энергией E_F. При освещении полупроводника или инжекции носителей заряда равновесие нарушается. Однако может возникать квазиравновесное состояние. Если времена релаксации импульса и энергии для электронов и дырок намного меньше времени их рекомбинации, то внутри каждой разрешённой энергетич. зоны устанавливается равновесное распределение по энергиям с темп-рой решётки. Однако отношение концентраций электронов и дырок при этом является неравновесным. Это означает, что не существует единого уровня Ферми для всей системы, а каждой зоне соответствует фермиевское распределение для электронов и дырок со "своим" уровнем Ферми:

(величины E^Э_F, E^Д_F - расстояния К. Ф. от краёв зон). В условиях, когда можно ввести К. Ф., соотношения, связывающие концентрации электронов n_Э и дырок n_Д с положением соответствующих К. Ф., имеют тот же вид, что и в равновесных условиях:

(n_i - равновесная концентрация носителей каждого знака в собственном полупроводнике), что является обобщением действующих масс закона для квазиравновесной системы. Если имеется достаточно быстрый обмен носителями заряда между зоной проводимости (или валентной зоной) и группой локальных уровней в запрещённой зоне, то для них можно ввести общий К. Ф. Лит.: Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г., Физика полупроводников, М., 1977. Э. М. Эпштейн.

   <<      Предметный указатель      >>