Lec7

Lec7 - Subject_06:Outline CarrierDiffusioninSemiconductors

Info iconThis preview shows pages 1–5. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Carrier Diffusion in Semiconductors * Carrier diffusion in semiconductors  Diffusion currents * Current flow under equilibrium conditions * The Einstein relation Subject_06: Outline
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Carrier Diffusion in Semiconductors • Another important process in semiconductors is the  DIFFUSION  of carriers at finite temperatures * Unlike carrier drift the driving force of the diffusion is the  THERMAL ENERGY  of the    carriers * Diffusion is driven by the existence of carrier  CONCENTRATION GRADIENTS  in the     semiconductor and the desire to achieve a  UNIFORM  distribution of carriers  In contrast to the diffusion of neutral atoms or molecules in a gas the diffusion  of electrons and holes in a semiconductor gives rise to  DIFFUSION CURRENTS e e e e e e e e e e e e e e e ELECTRON DIFFUSION DIFFUSION CURRENT h h h h h h h h h h h h h h h HOLE DIFFUSION DIFFUSION CURRENT DIFFUSION  CURRENTS RESULT FROM THE EXISTENCE OF  CONCENTRATION GRADIENTS IN SEMICONDUCTORS
Background image of page 2
Carrier Diffusion in Semiconductors • The relation between the  FLUX  of diffusing carriers and the  CONCENTRATION GRADIENT  that gives rise to the  diffusion is provided by the  DIFFUSION CONSTANT • It is therefore easy to write expressions for the  DIFFUSION CURRENT DENSITIES  generated by the diffusion of  electrons and holes in a semiconductor + + - = - = z y x D D F Law s Fick η : ' • F IS THE  FLUX  OF PARTICLES CROSSING A SURFACE OF UNIT AREA PER UNIT TIME •  η   IS THE PARTICLE  CONCENTRATION  D IS THE  DIFFUSION COEFFICIENT  AND HAS UNITS OF  cm 2 s -1 ) 2 . 6 ( ) 1 . 6 ( n qD p qD n diff N p diff P = - = J J NOTE THE SIGN! DIFFUSION CURRENTS FLOW IN THE DIRECTION OF  DECREASING  n OR p
Background image of page 3

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
Carrier Diffusion in Semiconductors • In the presence of an applied electric field  BOTH  carrier drift  AND  diffusion are effective and we may therefore  write expressions for the  NET  electron and hole currents * In the equations above we have exploited Equation 5.13 derived previously which     relates the electron and hole  DRIFT  currents in terms of their mobilities
Background image of page 4
Image of page 5
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

This note was uploaded on 02/28/2011 for the course EE 2 taught by Professor Vis during the Winter '07 term at UCLA.

Page1 / 14

Lec7 - Subject_06:Outline CarrierDiffusioninSemiconductors

This preview shows document pages 1 - 5. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online